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.2007年12月；117(12):3810-20.
doi:10.1172/JCI30487。

缺氧通过HIF-1刺激上皮-间充质细胞转化促进体内纤维化

黛布拉·F·希金斯 1, 木村邦彦, Wanja M Bernhardt公司, 尼基塔·施里曼克, 秋井康弘, 伯恩德·霍恩斯坦, 斋藤义彦, 兰德尔·S·约翰逊, 马蒂亚斯·克雷茨勒, 克莱门斯·德·科恩, Kai-Uwe Eckardt公司, 岩野正彦, 沃尔克H哈斯
附属公司

缺氧通过HIF-1刺激上皮-间充质细胞转化促进体内纤维化

黛布拉·F·希金斯等。 临床研究杂志. 2007年12月.

摘要

缺氧被认为是组织纤维化发展过程中一个重要的微环境因素；然而，潜在的机制还没有很好地定义。为了研究缺氧诱导因子-1（HIF-1）（细胞适应缺氧的关键介质）在小鼠纤维化发展中的作用，我们使用Cre-loxP介导的基因靶向灭活了单侧输尿管梗阻（UUO）患者初级肾上皮细胞和近端肾小管中的HIF-1alpha。我们发现，Hif-1alpha通过上调赖氨酰氧化酶基因，在体外增强上皮-间充质转化（EMT），并诱导上皮细胞迁移。上皮细胞Hif-1alpha的基因消融抑制了UUO肾小管间质纤维化的发展，这与间质胶原沉积减少、炎症细胞浸润减少以及成纤维细胞特异性蛋白-1表达（FSP-1表达）间质细胞数量减少有关。此外，我们证明慢性肾脏疾病患者肾HIF-1α表达增加与肾小管间质损伤相关。因此，我们提供了临床和遗传学证据，证明肾上皮细胞中HIF-1信号的激活与慢性肾脏疾病的发展有关，并可能通过增加细胞外基质修饰因子和赖氨酰氧化酶基因的表达以及促进EMT来促进纤维化。

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数字

图1
图1。缺氧诱导PTEC的形态和表型改变，与EMT表型一致。
低氧（1%O）下培养的PTEC2; 右图）与正常氧（21%O2; 左面板）条件显示细胞形状改变（相位对比，原始放大倍数，×100），上皮连接蛋白ZO-1染色减少（绿色；原始放大倍数为×400），α-SMA染色增加（红色；原始放大倍率，×200），细胞核用DAPI染色（蓝色）。
图2
图2。Hif-1促进PTEC的EMT。
(A类)左上方面板：用于体外EMT研究的小鼠基因组成示意图。小鼠表达ROSA26RLacZ报告子（顶部），并与PEPCK-核心转基因，在有（+）或无（-）floxed的情况下Hif1a型条件等位基因（底部）。三角形表示存在液氧磷地点。Hif1a型+/+或Hif1a型–/–PTECs在常氧或缺氧条件下培养0-5天。对细胞进行β-半乳糖（红色）和间充质标志物FSP-1（绿色；原始放大倍数，×400）染色。接受EMT的上皮细胞染色为红色和绿色（箭头所示）。(B类)FSP-1阳性上皮细胞百分比Hif1a型+/+或Hif1a型–/–培养物暴露于常氧（N）或缺氧（H）中1-5天。比例尺代表平均值±SEM*P（P）< 0.01 (C类)Western blot分析中的ZO-1、α-SMA和CTGFHif1a型+/+或Hif1a型–/–PTEC暴露于常氧或缺氧3或6天。用3 ng/ml TGF-β1刺激PTEC 3天，作为α-SMA和CTGF诱导的阳性对照。β-肌动蛋白作为负荷控制。(D类)中和抗体对抗TGF-β（α-TGFβAb）（1μg/ml）抑制PTEC中TGF-α1对CTGF的诱导。(E类)α-SMA和CTGF的Western blot分析Hif1a型+/+或Hif1a型–/–PTEC在常氧或缺氧条件下培养6天，无或存在（+）抗TGF-β的中和抗体。
图3
图3。Hif-1通过诱导赖氨酸氧化酶促进上皮细胞迁移。
(A类)Hif1a型+/+或Hif1a型–/–PTEC在常氧或缺氧条件下培养6天。通过在上皮层中引入划痕并测量划痕宽度（即0、4和24小时的迁移距离）来分析迁移。低氧Hif1a型+/+24小时后，细胞（顶部面板）显示出完全的划痕闭合，而在缺氧时划痕仍然明显Hif1a型–/–电池（下面板）；比较标有#的图像。原始放大倍数，×100。图中显示了缺氧（Hx）的倍数增加Hif1a型+/+（黑色条）和Hif1a型–/–（灰色条）PTEC与它们各自的正常（Nx）迁移进行比较*P（P）< 0.05. (B类)定量实时PCR分析Pgk公司（12小时诱导4.2倍），维格夫（12小时增加13.8倍），Mdr-1公司（增加4.6倍），派-1（12小时诱导3.2倍），洛克斯和LoxL2（分别在12小时和6小时诱导2.4倍和2.5倍）mRNAHif1a型+/+（+/+）或Hif1a型–/–（–/–）PTEC暴露于缺氧0、6和12小时。基因表达标准化为18秒mRNA。(C类)Hif1a型+/+PTEC缺氧培养6天；在受伤前2小时，添加赖氨酸氧化酶抑制剂BAPN或BCS，并在30小时内监测细胞迁移。Hx，未经处理的对照细胞（缺氧，无抑制剂）。原始放大倍数，×100。
图4
图4。UUO肾在肾小管间质纤维化发生之前是缺氧的。
(A类)在输尿管结扎后1天和8天，使用低氧探针（Chemicon）检测梗阻肾（UUO）中的低氧区域（上部4个面板）。相反，结扎后第1天，对侧肾脏（CTL）中未检测到缺氧探针染色，但在第8天时低水平染色明显；原始放大倍数×200。下图显示8天UUO和CTL肾脏中Hif-1α和Hif-2α的皮质免疫染色；原始放大倍数，×400；箭头表示细胞核染色阳性的细胞。(B类)定量实时PCR分析Mdr-1公司,派-1,洛克斯,LoxL2,胶原蛋白1α1、和胶原蛋白18α1在大脑皮层Hif1a型+/+结扎8天后CTL和UUO肾脏。所示为相对表达式值规格化为18秒rRNA。数据点代表单个肾脏；红色条表示平均值；n个= 7; *P（P）< 0.05, **P（P）< 0.01,#P（P）< 0.001.
图5
图5。CKD患者肾活检中的HIF-1α。
(A类)采用差示干涉对比显微镜分析DN患者福尔马林固定石蜡包埋肾活检组织中HIF-1α免疫染色。顶行：来自正常对照肾（nl.）和DN肾的组织，均为1+染色（每个视野中细胞阳性率≤25%）。最下面一行：DN肾脏的代表性照片，3+染色（>50%的细胞染色阳性）。左侧显示具有HIF-1α阳性细胞的肾小球（gl.）；右侧显示了不同DN肾脏的小管间质室。箭头突出显示细胞核HIF-1α染色的细胞。星号表示结节性硬化区域。(B类)糖尿病肾病HIF-1α表达分析总结。DN病例根据Hohenstein等人（41）所述的肾小管间质损伤评分进行分组。肾小球或肾小管染色的活检次数（t）如括号所示，无染色；+，每个视野中1%–25%的细胞呈阳性染色；++，>25%–50%; +++, >50%的细胞呈阳性染色。(C类)的表达式分析LOXL2型实时PCR检测DN、IgA肾病（IgAN）和高血压肾硬化（NS）患者微细解剖的肾小管间质。显示的是标准化为的相对表达式值18秒取活体供肾（LD）移植前活检作为对照**P（P）Mann-Whitney表示<0.01单位测试。
图6
图6。删除Hif1a型PTEC可减弱肾纤维化。
Hif1a型+/+和Hif1a型–/–肾脏胶原含量染色（胶原纤维天狼星红染色显示为红色；原始放大倍数×200；n个=8，对于突变型和n个=7（对照组），巨噬细胞标志物F4/80（原始放大倍数，×400；n个每组=3），EMT标记物FSP-1（原始放大倍数，×400；n个=9，对于突变型和n个=5，用于控制）。为了进行统计分析，在对照和突变队列中对每只小鼠10次个体测量的天狼星红阳性区域进行平均。形态分析显示Hif1a型突变组织。比例尺代表平均值±SEM*P（P）< 0.05, **P（P）< 0.01.
图7
图7。抑制赖氨酸氧化酶可减少UUO肾脏的纤维化。
显示了经载体处理（VEH-UUO）和经BAPN处理的UUO（BAPN-UUO）肾脏中FSP-1阳性细胞的数量（顶面板）和天狼星红（底面板）染色的胶原蛋白区域；原始放大倍数，×100（顶部面板）和×400（底部面板）。比例尺代表平均值±SEM*P（P）< 0.05, **P（P）< 0.001;n个= 6.
图8
图8。模型提出HIF-1在CKD进展中的作用。
肾小管间质缺氧是由于肾小球硬化和毛细血管稀疏所致，这在CKD患者的肾脏中常见。由于肾上皮细胞缺氧，HIF-1α稳定，导致赖氨酰氧化酶基因和其他促纤维化因子的表达增加，从而促进EMT和ECM的积累。
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    1. Fine L.G.、Bandyopadhay D.和Norman J.T.除蛋白尿外，是否存在不同类型肾脏疾病进展的共同机制？走向慢性缺氧的统一主题。《肾脏国际》2000；57（增刊75）：S22–S26。-公共医学
    1. 孤儿C.，Fine L.G.，Norman J.T.缺氧通过TGF-β1依赖机制刺激近端肾小管细胞基质的生成。《肾脏国际》1997；52:637–647.-公共医学
    1. Norman J.T.、Clark I.M.和Garcia P.L.。缺氧促进人类肾成纤维细胞的纤维生成。《肾脏国际》2000；58:2351–2366.-公共医学

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