MYC通过HRD1促进MFN1降解影响IgA肾病中的线粒体功能

MYC affects mitochondrial function in IgA nephropathy by promoting the degradation of MFN1 through HRD1.

作者信息Xueping Wu, Lei Liu, Ruiping Zhao, Weidong Chen
PMID41240162
发布时间2025-11-15
DOI10.1007/s12026-025-09695-6

实验完整度

包括体外细胞实验、体内小鼠模型、机制验证(CHIP、双荧光素酶、泛素化实验)及多种表型检测,证据层级丰富。

主要模型

HK-2细胞 IgAN小鼠模型(BSA/四氯化碳/蓖麻油/LPS诱导)

重点核对

IgAN细胞模型:HK-2细胞经IgA 100 μg/mL处理24小时 IgAN小鼠模型:C57BL/6小鼠,BSA 600 mg/kg隔日灌胃12周,四氯化碳/蓖麻油皮下注射,LPS尾静脉注射 shRNA敲低效率:sh-HRD1-1、sh-MFN1-2、sh-MYC-2为最佳序列 慢病毒注射:1×10^7 TU尾静脉注射(第8周)

摘要

IgA肾病的特征是IgA和补体C3在肾小球系膜区沉积。近期研究指出线粒体损伤在IgAN的发生和发展中起着关键作用。在IgAN进展过程中,升高的myc促进HRD1的转录,进而诱导MFN1的泛素化,导致线粒体功能障碍。我们发现IgAN中myc和HRD1的表达水平升高。下调HRD1和myc通过促进细胞存活、减少肾损伤和改善线粒体稳态成功减轻了IgAN的进展。此外,我们观察到IgAN中MFN1表达水平降低。MFN1的过表达显著抑制了IgAN的进展,而MFN1的缺失则加剧了IgAN损伤。总之,我们的发现揭示了myc通过促进HRD1转录和诱导MFN1泛素化在调节IgAN线粒体功能中发挥关键作用。这些结果表明,靶向myc/HRD1/MFN1轴可能为对抗IgAN进展提供新的治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Myc在IgA肾病进展中是否通过调控HRD1和MFN1影响线粒体功能,从而参与疾病发病机制?
核心机制
Myc通过结合HRD1启动子区域促进其转录,HRD1作为E3泛素连接酶诱导MFN1泛素化降解,导致线粒体功能障碍,促进IgAN进展。
主要证据
在HK-2细胞和IgAN小鼠中,Myc和HRD1表达升高,MFN1表达降低;CHIP和双荧光素酶实验证明Myc结合HRD1启动子;泛素化实验证明HRD1促进MFN1泛素化;MFN1过表达改善线粒体功能并抑制IgAN进展,MFN1缺失则加重损伤。
研究意义
靶向Myc/HRD1/MFN1轴可能为IgAN提供新的治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

构建IgAN细胞模型和动物模型

建立模拟IgAN病理状态的细胞和动物模型,用于后续机制研究。

使用IgA处理HK-2细胞建立细胞模型;使用BSA、四氯化碳、蓖麻油和LPS诱导C57BL/6小鼠建立IgAN动物模型。

2

验证HRD1在IgAN中的作用

评估HRD1表达变化及敲低HRD1对细胞活力和炎症的影响。

Western blot检测HRD1蛋白表达;shRNA敲低HRD1后,CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测凋亡,ELISA检测炎症因子。

3

鉴定HRD1的下游靶蛋白

寻找HRD1介导IgAN进展的效应蛋白。

通过Ubi Browser预测HRD1相互作用蛋白,RT-PCR和Western blot验证KIF1B、MLLT4和MFN1的表达变化。

4

验证HRD1对MFN1的泛素化调控

验证HRD1是否通过泛素化促进MFN1降解。

共转染Myc-MFN1、sh-HRD1和HA-Ub,免疫沉淀后Western blot检测泛素化水平,并检测蛋白稳定性。

5

评估MFN1对IgAN进展的影响

确定MFN1表达改变对IgAN细胞和小鼠肾损伤的影响。

过表达或敲低MFN1后,检测细胞活力、凋亡、炎症因子,以及小鼠肾组织病理变化和肾功能指标。

6

验证线粒体功能变化

评估HRD1和MFN1对线粒体功能的影响。

使用MitoSOX检测ROS、JC-1检测膜电位、Mito-Tracker标记线粒体、ATPase活性检测。

7

鉴定Myc对HRD1转录的调控

检测Myc是否结合HRD1启动子并调控其转录。

通过动物TFDB预测转录因子,CHIP实验检测Myc与HRD1启动子的结合,双荧光素酶报告实验验证转录激活。

8

验证Myc敲低对IgAN进展和线粒体功能的影响

评估Myc敲低对细胞存活、炎症和线粒体功能的影响,并验证HRD1过表达能否逆转。

shRNA敲低Myc后,检测蛋白表达、细胞活力、凋亡、炎症因子、ATPase活性、ROS和膜电位;再共转染HRD1过表达载体观察逆转效应。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
CCK-8试剂BiosharpBS350A
膜联蛋白V-FITC/PI溶液KechuangdaKCD-T1004
伊红溶液SHANGHAI ZHANYUN CHEMICAL17372-87-1
PAS溶液SolarbioG1281
Masson溶液SolarbioG1345
MitoSOX红色荧光染料YEASON40778ES50
JC-1溶液MCEHY-K0601
Mito-Tracker红色荧光染料YEASON40741ES50
TUNEL工作液BeyotimeC1098
RIPA裂解液----
BCA试剂盒BiosharpBL521A
PVDF膜MilliporeIPVH00010
兔抗肌动蛋白抗体ServicebioGB11001
兔抗HRD1抗体Proteintech13473-1-AP
兔抗KIF1B抗体Proteintech15263-1-AP
兔抗MLLT4抗体Proteintech55102-1-AP
兔抗MFN1抗体Proteintech13798-1-AP
兔抗MYC抗体AffinityAF6054
山羊抗兔IgGbiosharpBL003A
流式细胞仪BeckmanCytoFLEX
人IL-6 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H6156
人IL-1β ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H0149
人TNF-α ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H0109
尿蛋白检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC035-2-1
肌酐检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC011-2-1
尿素检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC013-2-1
ATP酶检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA070-1
Trizol试剂BiosharpBS259A
逆转录试剂盒CrondaM1003
qPCR反应试剂盒CrondaM1004
染色质免疫沉淀试剂盒ThermoMAN0016150
双荧光素酶报告基因试剂盒PromegaE1910
小鼠抗IgA抗体proteintech60099-1-Ig
兔抗MFN1抗体proteintech13798-1-AP
FITC标记山羊抗小鼠IgG----
Cy3标记山羊抗兔IgG----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
IgAN细胞模型
HK-2细胞经IgA处理浓度和时间
阅读提示:见Materials and methods, Cell culture部分
IgAN小鼠模型
C57BL/6小鼠的诱导方案、剂量和给药方式
阅读提示:见Materials and methods, Mice and igan model部分
基因敲低
shRNA序列选择
阅读提示:见Materials and methods, Cell culture中的shRNA序列列表
慢病毒注射
慢病毒注射剂量和时间
阅读提示:见Materials and methods, Mice and igan model部分
泛素化检测
质粒转染的浓度和时间
阅读提示:见Materials and methods, Ubiquitination assay部分