组蛋白甲基转移酶MLL1对肾小管上皮细胞上皮间质转换的作用及机制研究

摘要

目的：在肾间质纤维化过程中，肾小管上皮细胞发生的上皮间质转换（Epithelial Mesenchymal Transition，EMT）一直被认为是其发生发展过程中的一个重要事件。组蛋白甲基转移酶MLL1是一种赖氨酸甲基转移酶，它能够使组蛋白H3上的第4位赖氨酸发生甲基化，从而促使靶基因的启动子活化，引起此基因的转录激活和表达升高。因此，我们检测组蛋白甲基转移酶MLL1在单侧输尿管结扎（UUO）所导致的肾间质纤维化过程中的表达情况，并探讨其在肾小管上皮细胞间质转分化（EMT）发生中的作用。 方法：将42只雄性SD大鼠随机分为正常组、假手术组、UUO后1d、1w、2w、3w和4w组，Masson染色观察肾组织间质纤维化程度，并利用实时荧光定量PCR和蛋白印迹法分别检测大鼠肾组织中MLL1、Ⅲ型胶原纤维（Col3a1）的表达及EMT的情况。利用不同浓度TGF-β刺激正常肾小管上皮细胞（HK-2），实时荧光定量PCR和蛋白印迹法检测细胞中MLL1、Col3a1的表达及EMT的诱导情况从而筛选出TGF-β的最佳诱导浓度。利用siRNA-MLL1质粒抑制HK-2细胞中MLL1基因的表达后进行TGF-β诱导处理，Western印迹法检测细胞中MLL1、EMT相关指标、Col3a1及H3K4me3的表达情况；同时利用染色质免疫共沉淀（CHIP）对EMT相关基因启动子区域H3K4me3水平进行检测。 结果：与正常和假手术组相比，UUO大鼠肾功能随着梗阻时间的增加不断丧失（P＜0.05），且UUO后1W和2W时大鼠肾组织肾间质纤维化最为明显（P＜0.05）；与正常和假手术组相比，EMT相关指标及MLL1的表达量也为最高（P＜0.05）。利用不同浓度TGF-β诱导HK-2细胞过程中，与对照组相比，当TGF-β=3ng/ml时细胞中MLL1的表达量达到最高（P＜0.05），且HK-2细胞发生EMT的程度也最为明显（P＜0.05）。利用MLL1-siRNA质粒将MLL1敲除后，HK-2细胞由TGF-β所诱导发生的EMT被明显抑制（P＜0.05），且TGF-β所诱导的Vimentin和a-SMA启动子区域的H3K4me3水平也明显下降（P＜0.05）。 结论：组蛋白甲基转移酶MLL1在大鼠肾组织发生肾纤维化和细胞发生EMT的过程中均表达升高，并且能够促进TGF-β所诱导的HK-2细胞EMT的发生，其机制可能是使Vimentin和a-SMA启动子区域发生H3K4me3，从而使其表达升高。这提示我们如果在肾纤维化早期能够抑制MLL1的表达，可能会延缓EMT的发生及肾间质纤维化的进一步发展。

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