山西醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院李榮山課題組在《細(xì)胞與分子醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表p53凋亡刺激蛋白2在急性腎損傷中作用的新成果
2019年1月28日，山西醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院腎內(nèi)科李榮山教授團(tuán)隊(duì)在《細(xì)胞與分子醫(yī)學(xué)雜志》（Journal of Cellular and Molecular Medicine）上發(fā)表了題為“Deficiency of apoptosis stimulating protein two of p53 ameliorates acute kidney injury induced by ischemia reperfusion in mice through upregulationofautophagy”（p53凋亡刺激蛋白2單倍體缺失通過(guò)上調(diào)自噬減輕缺血再灌注誘導(dǎo)的小鼠急性腎損傷）的研究成果。
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急性腎損傷（Acute kidney injury，AKI）是一種常見(jiàn)的，伴隨著高發(fā)病率、高死亡率和高昂的醫(yī)療衛(wèi)生成本的全球公共衛(wèi)生問(wèn)題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年大約有1330萬(wàn)人原發(fā)或繼發(fā)急性腎損傷，其中約有85%發(fā)生于發(fā)展中國(guó)家。但目前尚無(wú)可靠有效的治療干預(yù)手段以改善生存、限制損傷或加快恢復(fù)速度，因此，早期預(yù)防和早期診斷尤為重要。
p53凋亡刺激蛋白-2（Apoptosis stimulating protein two of p53，ASPP2）是p53結(jié)合蛋白家族中的促凋亡成員，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞生長(zhǎng)。有研究發(fā)現(xiàn)ASPP2的缺失與腎細(xì)胞癌的不良預(yù)后相關(guān)。因此，ASPP2可能在某些腎臟相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮一定作用。因此，探尋ASPP2在AKI中的可能作用及其作用機(jī)制有望成為延緩AKI進(jìn)程的手段之一。
自噬是一進(jìn)化保守的細(xì)胞內(nèi)溶酶體分解代謝過(guò)程，是腎臟在病理性應(yīng)激條件下維持細(xì)胞內(nèi)自穩(wěn)態(tài)和保證細(xì)胞可存活的重要機(jī)制之一。自噬的激活可對(duì)急性腎損傷發(fā)揮保護(hù)性作用，而長(zhǎng)期的或持續(xù)性自噬可能引起自噬性凋亡進(jìn)而加重細(xì)胞損傷。研究發(fā)現(xiàn)，ASPP2可以負(fù)向調(diào)控自噬。ASPP2可通過(guò)減少LC3-II和其他自噬相關(guān)基因的表達(dá)，抑制AMPK-mTOR途徑中的AMPK、TSC2磷酸化而抑制自噬潮的上調(diào)。ASPP2還能通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制Atg5-Atg12復(fù)合體和Atg16L1的結(jié)合進(jìn)而抑制RAS誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬。此外，ASPP2也能通過(guò)從細(xì)胞質(zhì)的Bcl-2-Beclin-1復(fù)合體中釋放Beclin-1而誘導(dǎo)細(xì)胞的自噬性凋亡。
本研究在ASPP2基因敲除小鼠和野生型小鼠中建立經(jīng)典的雙側(cè)腎臟缺血再灌注模型來(lái)模擬AKI，通過(guò)檢測(cè)自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)，研究ASPP2在AKI中的作用及其可能的機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，ASPP2單倍體缺失可減輕小鼠腎損傷程度，增加自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)觀察到ASPP2的表達(dá)在I/R損傷早期上調(diào)而在晚期下調(diào)。在經(jīng)歷了雙側(cè)腎I/R損傷后，與ASPP2+/+小鼠相比，ASPP2+/-小鼠的腎組織損傷較輕微，腎臟組織病理學(xué)表現(xiàn)為較少的腎小管管腔擴(kuò)張，刷狀緣脫落，上皮細(xì)胞壞死和細(xì)胞溶解等，血清生化指標(biāo)則顯示出較低的血肌酐(Serum creatinine, Scr)和尿素氮(Blood urea nitrogen, BUN)水平，此外，還伴隨細(xì)胞凋亡減少和炎癥反應(yīng)減輕。通過(guò)對(duì)自噬相關(guān)蛋白表達(dá)水平變化的研究發(fā)現(xiàn)，ASPP2單倍體缺失還可增強(qiáng)自噬活性，表現(xiàn)為L(zhǎng)C3II轉(zhuǎn)化增多和自噬相關(guān)蛋白Atg7、Atg5和Beclin-1表達(dá)增加，以及p62降解增多。在ASPP2+/-小鼠中，與未注射3-MA的小鼠相比，抑制自噬加重了小鼠體內(nèi)因缺血再灌注誘導(dǎo)的急性腎損傷，表現(xiàn)為Scr和BUN水平升高，組織學(xué)損傷程度加重，炎性因子表達(dá)水平升高和腎組織的細(xì)胞凋亡增加。說(shuō)明抑制自噬逆轉(zhuǎn)了ASPP2對(duì)AKI的保護(hù)性作用。
ASPP2對(duì)AKI作用的示意圖
ASPP2作為調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡及生長(zhǎng)的關(guān)鍵蛋白之一，在腎臟疾病領(lǐng)域研究尚少。本研究為ASPP2在腎臟疾病診斷及治療方面的深入研究及其臨床轉(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)，更好地了解ASPP2在AKI發(fā)生發(fā)展中的作用可能會(huì)為我們?cè)谶@種難治性疾病中帶來(lái)新的早期預(yù)防，早期診斷甚至相關(guān)基因靶向治療方法。ASPP2和自噬的聯(lián)合治療方案有望成為未來(lái)AKI患者可能的治療方法之一。
本研究由山西醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院腎內(nèi)科李榮山教授團(tuán)隊(duì)完成，李榮山教授和時(shí)紅波研究員為該論文共同通訊作者；2016級(jí)碩士研究生姬靜為該論文的第一作者。
