基于转录组测序分析转化生长因子-β1诱导肾纤维化机制

作     者：李华男 李佩芬 李善义 张雪莹 董欣茹 杨明 沈维干 LI Huanan;LI Peifen;LI Shanyi;ZHANG Xueying;DONG Xinru;YANG Ming;SHEN Weigan

作者机构：扬州大学医学院细胞生物学教研室、江苏省中西医结合老年病防治重点实验室江苏扬州225009 扬州大学附属医院肾内科江苏扬州225009 

出 版 物：《浙江大学学报:医学版》 (Journal of Zhejiang University(Medical Sciences))

年 卷 期：2023年第52卷第5期

页      面：594-604页

核心收录：

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(32100911) 江苏省高等学校自然科学研究项目(20KJB310002) 2019江苏省双创博士项目 2020年扬州市“绿扬金凤计划”。 

主　　题：转录组 转化生长因子-β1 成纤维细胞 肾纤维化 机制 小鼠 

摘      要：目的:探究转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导肾纤维化的机制。方法:将TGF-β1处理和未处理的肾成纤维细胞NRK-49F进行转录组测序,采用DESeq2分析测序结果,以错误发现率低于0.05且log2FC绝对值大于1为标准筛选差异表达的基因,并对差异表达的基因进行基因本体(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。进一步筛选差异表达基因中编码转录因子的基因,并利用单侧输尿管梗阻诱导的小鼠肾纤维化模型和高通量基因表达数据库GSE104954数据集对这些基因在肾纤维化过程中的表达进行验证。结果:TGF-β1处理6、12和24 h后,分别有552、1209和1028个差异表达基因。GO分析表明,这些差异表达基因在发育、细胞死亡和细胞迁移过程中显著富集。KEGG分析显示,在TGF-β1诱导早期(TGF-β1处理6 h)主要表现为Hippo、TGF-β、Wnt信号通路的变化,而在TGF-β1诱导晚期(TGF-β1处理24 h)主要表现为细胞外基质受体相互作用、局灶黏附和黏附分子连接等相关通路的改变。在TGF-β1处理6 h时291个上调的差异表达基因中,Snai1、Irf8、Bhlhe40、Junb、Arid5a、Vdr、Lef1、Ahr、Foxo1、Myc、Tcf7、Foxc2、Glis1等13个基因编码转录因子。在细胞模型中验证发现,TGF-β1可以诱导其中9个编码转录因子基因(Snai1、Irf8、Bhlhe40、Junb、Arid5a、Vdr、Lef1、Myc、Tcf7)的表达,其余4个基因的表达水平在TGF-β1处理后无显著变化。在动物模型验证中发现,Snai1、Irf8、Bhlhe40、Junb、Arid5a、Myc和Tcf7显著上调,而Vdr显著下调,Lef1无显著变化。在GSE104954数据集中验证发现,IRF8在糖尿病肾病患者和IgA肾病患者的肾小管间质中显著高表达,MYC在糖尿病肾病患者中高表达,而其他7个基因的表达产物与对照组相似。结论:TGF-β1诱导肾成纤维细胞基因差异表达,Irf8和Myc可能是慢性肾脏病和肾纤维化的潜在靶点。