通过靶向其上游开放阅读框在脓毒症诱导的急性肾损伤小鼠模型中拯救翻译

意义声明：极端应激，如危及生命的脓毒症，触发整合应激反应并导致翻译关闭，这是晚期脓毒症诱导的肾损伤的标志。虽然短暂的翻译关闭可能具有细胞保护作用，但长时间的翻译抑制可产生负面后果，并已被证明有助于脓毒症诱导的肾衰竭。使用小鼠内毒素血症模型，作者表明，应激诱导的肾脏翻译关闭的持续时间可以通过过表达蛋白磷酸酶1调节亚基15A（Ppp1r15a，也称为GADD34）来缩短，这是翻译起始复合物的关键调节因子。他们通过遗传和寡核苷酸方法靶向其上游开放阅读框（uORF）实现了Ppp1r15a的过表达。通过其uORF改变Ppp1r15a表达以对抗翻译关闭，为脓毒症诱导的肾衰竭提供了潜在的治疗策略。背景：翻译关闭是晚期脓毒症诱导的肾损伤的标志。控制肾脏蛋白质合成的方法有限。逆转翻译关闭需要真核起始因子2（eIF2）亚基eIF2α的去磷酸化；这是由关键调节分子蛋白磷酸酶1调节亚基15A（Ppp1r15a）介导的，也称为GADD34。方法：为了研究小鼠内毒素血症模型中的肾脏蛋白质合成，并探讨通过增强Ppp1r15a蛋白表达来在体内控制翻译的可行性，我们结合了多种工具，包括核糖体分析（Ribo-seq）、蛋白质组学、多聚核糖体分析、反义寡核苷酸，以及新生成的Ppp1r15a敲入小鼠模型和多种突变细胞系。结果：我们报道，在已建立的脓毒症诱导的肾损伤中，翻译关闭是由过度的eIF2α磷酸化引起的，并由反向调节磷酸酶Ppp1r15a的表达减弱而维持。我们确定Ppp1r15a表达的减弱持续存在，因为存在上游开放阅读框（uORF）。通过遗传和反义寡核苷酸方法克服这一障碍，使得Ppp1r15a过表达，在内毒素血症模型中挽救了翻译并改善了肾功能。该uORF的缺失还对免疫肽组（与MHC相关的肽）的组成和磷酸化状态产生广泛影响，这些影响超出了eIF2α轴。结论：我们发现，在晚期脓毒症期间，由于uORF的存在，Ppp1r15a在翻译水平上被抑制，这是脓毒症晚期翻译策略性拯救的主要治疗靶点。在脓毒症期间精确控制翻译动态的能力可能为以密码子水平精度开发疗法提供新途径。