陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)改善急性腎損傷的重要靶點(diǎn)

損傷相關(guān)分子模式（DAMPs）誘導(dǎo)的無(wú)菌性炎癥被認(rèn)為是急性腎損傷（AKI）的典型特征。腎小管上皮細(xì)胞（RTECs）的質(zhì)膜破裂是DAMP釋放的主要原因，神經(jīng)損傷誘導(dǎo)蛋白1（NINJ1）被認(rèn)為是質(zhì)膜破裂的執(zhí)行者，而其在AKI病理生理學(xué)中的作用在很大程度上尚不清楚。

2025年8月11日，陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院趙景宏教授團(tuán)隊(duì)在International Journal of Biological Sciences（IF 10）上發(fā)表了題為“Targeting NINJ1-Mediated Plasma Membrane Rupture in Tubular Epithelial Cell Prevents Inflammatory Response in Acute Kidney Injury”的論文。研究發(fā)現(xiàn)ELK1-NINJ1軸是急性腎損傷后腎小管上皮細(xì)胞質(zhì)膜破裂的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，表明其可能是AKI治療和預(yù)后改善的潛在靶點(diǎn)。

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基因信息：Ninj1：神經(jīng)損傷誘導(dǎo)蛋白1

病毒產(chǎn)品及滴度：AAV9-Ksp-cadherin-shNinj1、AAV9-vector（9.64×10^13vg/ml ）；

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：C57BL/6J 小鼠

注射方式：腎盂注射

注射劑量：1×10^12 copies

免疫熒光染色證明AAV9在RTECs中成功轉(zhuǎn)染

研究結(jié)果分享

1、抑制NINJ1寡聚化減弱RTECs中DAMP的釋放和炎癥反應(yīng)

作者研究發(fā)現(xiàn)在AKI期間，RTECs中NINJ1的表達(dá)和寡聚化以及質(zhì)膜破裂、DAMP釋放和炎癥反應(yīng)被高度誘導(dǎo)。為了驗(yàn)證NINJ1在RTECs中對(duì)AKI響應(yīng)的具體功能及其寡聚化作用，在體外HK-2細(xì)胞中敲低NINJ1，發(fā)現(xiàn)NINJ1的缺失阻礙了其寡聚反應(yīng)。NINJ1缺失顯著減少了由H/R誘導(dǎo)的氣泡解體和質(zhì)膜破裂而釋放的蛋白質(zhì)，表明NINJ1敲低可以減弱釋放的DAMPs。NINJ1缺失顯著降低了H/R后促炎細(xì)胞因子的釋放，相應(yīng)地，敲低NINJ1也減輕了HK-2細(xì)胞的損傷。表明敲低NINJ1可以防止其寡聚化，從而進(jìn)一步減輕RTECs損傷和炎癥反應(yīng)。使用細(xì)胞保護(hù)劑甘氨酸處理HK-2細(xì)胞，單獨(dú)的甘氨酸處理不影響NINJ1的表達(dá)或寡聚化，但甘氨酸處理顯著抑制了H/R條件下NINJ1的寡聚化，同時(shí)伴隨沒(méi)有膜破裂，DAMPs的釋放以及HK-2細(xì)胞的炎癥減少。以上結(jié)果表明NINJ1通過(guò)誘導(dǎo)質(zhì)膜破裂和DAMP釋放導(dǎo)致RTECs損傷和炎癥。

圖1. Ninj1缺失會(huì)阻斷H/R條件下DAMP的釋放和炎癥反應(yīng)

2、抑制NINJ1可預(yù)防AKI并改善AKI預(yù)后

為了確定NINJ1在AKI小鼠模型中的治療潛力，作者使用AAV9-shNinj1在小鼠中敲低NINJ1，觀察到AAV9-shNinj1在RTECs中成功轉(zhuǎn)染，并且使用蛋白質(zhì)印跡和免疫熒光驗(yàn)證了NINJ1表達(dá)的降低。與AAV9-shNC小鼠相比，AAV9-shNinj1治療顯著緩解了IRI誘導(dǎo)的NINJ1寡聚化，導(dǎo)致LDH和DAMPs釋放減少，促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生減少；IRI后巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞顯著浸潤(rùn)到腎間質(zhì)中，而AAV9-shNinja1小鼠中這些細(xì)胞的浸潤(rùn)減少。此外，敲低NINJ1降低了血清Scr和BUN水平，減輕了腎小管損傷。進(jìn)一步探討了NINJ1在AKI向CKD轉(zhuǎn)變中的作用，發(fā)現(xiàn)AAV9-shNinj1治療顯著降低了AKI后第28天的膠原沉積、α-SMA和FN表達(dá)，從而挽救了惡化的腎功能。表明阻斷RTECs中NINJ1的表達(dá)可能是預(yù)防AKI和改善AKI預(yù)后的一種有前景的策略。

圖2. 腎小管特異性NINJ1敲除減輕IRI誘導(dǎo)的AKI小鼠的腎損傷

3、ELK1在Ser383磷酸化的突變減輕了NINJ1誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)

作者進(jìn)一步研究了NINJ1表達(dá)的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)ELK1的Ser383磷酸化可以通過(guò)在AKI后直接結(jié)合NINJ1啟動(dòng)子來(lái)調(diào)節(jié)NINJ1的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。為了進(jìn)一步確定ELK1的Ser383磷酸化位點(diǎn)在NINJ1誘導(dǎo)的DAMPs釋放和炎癥反應(yīng)中的作用，作者突變了Ser383殘基并將突變體轉(zhuǎn)染到HK-2細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)Ser383的突變以及NINJ1的表達(dá)顯著消除了ELK1在Ser383的磷酸化和核轉(zhuǎn)位的顯著增加。ELK1 Ser383突變的HK-2細(xì)胞中NINJ1寡聚化受到抑制，從而保持了氣球狀形態(tài)而不是氣泡解體，并在細(xì)胞上清液中發(fā)現(xiàn)LDH、HMGB1、IL-1β和其他蛋白質(zhì)明顯減少，減輕IRI誘導(dǎo)的RTEC損傷和炎癥反應(yīng)。以上表明靶向ELK1的Ser383磷酸化可能限制NINJ1誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和腎損傷。作者進(jìn)一步利用可以抑制ELK1在Ser383處的磷酸化的細(xì)胞穿透肽（TDE）進(jìn)行體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，以防止NINJ1轉(zhuǎn)錄上調(diào)引起的炎癥，實(shí)驗(yàn)表明TDE通過(guò)靶向Ser383磷酸化ELK1來(lái)緩解NINJ1介導(dǎo)的無(wú)菌炎癥，可能是一種有前景的治療藥物。

圖3. ELK1在Ser383磷酸化的突變減輕了NINJ1誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)

結(jié)論

本研究表明，RTECs中NINJ1表達(dá)的增加是AKI后質(zhì)膜破裂和腎臟炎癥反應(yīng)的基礎(chǔ)，并表明Ser383磷酸化ELK1是NINJ1表達(dá)的新轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。這些發(fā)現(xiàn)不僅為AKI的發(fā)病機(jī)制提供了深入的見(jiàn)解，而且表明靶向ELK1-NINJ1信號(hào)軸可能是預(yù)防這一病理過(guò)程和改善AKI預(yù)后的新策略。