HDAC3与YY1介导的RASAL1表观遗传抑制促进肾纤维化的机制研究

《Research》：Epigenetic Suppression of RASAL1 by HDAC3 and Cofactor YY1 Promotes Fibroblast–Myofibroblast Transition and Renal Fibrosis

本研究针对慢性肾脏病中成纤维细胞-肌成纤维细胞转分化（FMT）及肾纤维化的关键病理环节，揭示了组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3）与转录因子YY1形成复合物，通过表观遗传机制抑制抗纤维化基因RASAL1表达的分子通路。研究人员通过基因敲除小鼠模型和特异性抑制剂RGFP966证实，靶向HDAC3可有效恢复RASAL1表达并显著改善纤维化病理。该发现为开发针对多器官纤维化疾病的表观遗传治疗策略提供了新靶点。

　　

在全球范围内，慢性肾脏病（CKD）影响着超过10%的人口，其发病率和死亡率持续攀升，而有效治疗手段仍十分有限。肾纤维化作为CKD的共同病理结局，其特征是肾脏修复反应失调，导致肌成纤维细胞持续活化及细胞外基质过度沉积，最终引发肾功能不可逆损伤。在多种来源的肌成纤维细胞中，约有50%来源于肾脏固有成纤维细胞通过成纤维细胞-肌成纤维细胞转分化（FMT）过程产生。这一转化过程受到表观遗传机制的精密调控，其中抗纤维化基因RASAL1（Ras蛋白激活因子类似物1）的沉默被认为是驱动FMT的核心事件。然而，RASAL1表达受抑制的具体表观遗传机制尚未完全阐明。

为揭示这一科学问题，研究团队在《Research》上发表了题为“Epigenetic Suppression of RASAL1 by HDAC3 and Cofactor YY1 Promotes Fibroblast–Myofibroblast Transition and Renal Fibrosis”的论文。该研究通过整合动物模型、细胞生物学及表观遗传学技术，系统阐释了HDAC3-YY1-RASAL1轴在肾纤维化发生发展中的关键作用。

研究主要采用了以下关键技术方法：构建了成纤维细胞特异性Hdac3条件性基因敲除（Hdac3^Fb?/?）小鼠模型；应用单侧输尿管梗阻（UUO）和马兜铃酸I（AAI）诱导的小鼠肾纤维化模型；使用HDAC3特异性抑制剂RGFP966进行药理干预；通过免疫共沉淀（Co-IP）和染色质免疫沉淀（ChIP）验证蛋白相互作用及启动子结合；利用人类肾活检组织（16例患者样本）进行临床验证。

研究结果部分，首先发现UUO和AAI肾脏显示HDAC3升高与RASAL1抑制呈负相关。在两种纤维化模型中，Western blot和免疫组化均证实HDAC3表达显著上调，而RASAL1在成纤维细胞富集区域表达明显下调，这一现象在人类CKD样本中同样得到验证。

通过HDAC3缺失可减轻RASAL1抑制和肾纤维化实验，研究人员发现成纤维细胞特异性敲除Hdac3的小鼠在UUO或AAI处理后，胶原沉积显著减少，α-SMA和Colla 1表达降低，RASAL1表达得以保留，表明HDAC3是RASAL1抑制的上游关键调控因子。

在HDAC3选择性抑制可缓解RASAL1抑制和肾纤维化部分，药理抑制剂RGFP966处理有效逆转了纤维化肾脏中Rasal1 mRNA的下调，恢复组蛋白H3在K4和K18位点的乙酰化水平，并显著改善肾功能指标。

机制探讨显示HDAC3抑制肾成纤维细胞中RASAL1的转录。体外实验证实HDAC3过表达可模拟TGFβ诱导的RASAL1抑制效应，而RGFP966能恢复Rasal1启动子驱动的荧光素酶活性。值得注意的是，HDAC3调控RASAL1转录不依赖DNA甲基化状态的改变。

进一步研究发现HDAC3对RASAL1的转录抑制受YY1协同调控。生物信息学分析预测Rasal1启动子区存在高亲和力的YY1结合 motif（-378 bp），分子对接显示HDAC3与YY1存在强相互作用（结合能-148.94 kcal/mol）。ChIP实验证实YY1可将HDAC3招募至Rasal1启动子区域，导致局部组蛋白去乙酰化。YY1基因沉默可有效阻断TGFβ诱导的RASAL1抑制。

最后，通过RASAL1去抑制是HDAC3抑制抗纤维化作用的必要条件这一关键验证，研究人员在体内外实验中证实，特异性沉默Rasal1会完全消除HDAC3抑制剂的抗纤维化效应，明确了RASAL1在该通路中的核心地位。

讨论部分指出，本研究首次揭示了HDAC3作为成纤维细胞特异性表观遗传调节因子，通过YY1介导的启动子结合机制抑制RASAL1转录的新通路。与已知的DNA甲基化机制不同，HDAC3-YY1轴代表了一种独立的转录抑制层级的表观遗传调控方式。鉴于FMT是多种器官纤维化疾病的共同病理特征，靶向HDAC3-YY1-RASAL1轴可能为CKD及其他纤维化疾病提供新的治疗策略。该研究不仅深化了对肾纤维化表观遗传机制的理解，也为开发针对多器官纤维化疾病的靶向治疗奠定了理论基础。