表观遗传调控因子UHRF1通过抑制KLF15表达促进肾纤维化的机制研究

　　本研究针对肾纤维化治疗中DNA甲基化调控机制不明的关键问题，揭示了表观遗传调控因子UHRF1通过介导KLF15启动子甲基化促进肾纤维化的新机制。研究人员通过构建成纤维细胞特异性UHRF1敲除小鼠模型，结合RRBS测序技术，发现UHRF1-DNMT1相互作用可诱导KLF15甲基化沉默，进而激活成纤维细胞。该研究为靶向表观遗传干预肾纤维化提供了新策略，发表于《Cell Death Discovery》。

　　

慢性肾脏病进展至终末期的共同通路是肾纤维化，其特征是成纤维细胞异常活化导致细胞外基质过度沉积。尽管已知DNA甲基化修饰参与这一过程，但具体调控机制仍不明确。传统去甲基化药物如5-氮杂胞苷因毒性限制临床应用，亟需发现更精准的干预靶点。

复旦大学研究人员在《Cell Death Discovery》发表的研究，首次阐明表观遗传阅读器UHRF1（ubiquitin-like containing PHD and RING finger domains 1）通过调控Krüppel样因子15（KLF15）甲基化促进肾纤维化的分子机制。研究团队发现：在单侧输尿管梗阻（UUO）和单侧肾缺血再灌注（UIR）两种小鼠模型中，UHRF1在活化成纤维细胞中特异性高表达；通过降低全基因组甲基化测序（RRBS）筛选出KLF15是UHRF1的关键下游靶标；机制上UHRF1通过SRA结构域与DNA甲基转移酶1（DNMT1）结合，增强其对KLF15启动子的甲基化修饰；采用小分子抑制剂NSC232003阻断UHRF1-DNMT1相互作用可逆转纤维化进程。该研究为开发特异性靶向表观遗传调控网络的抗纤维化疗法奠定理论基础。

关键技术方法包括：1）构建成纤维细胞特异性UHRF1条件性敲除小鼠（Col1a2-Cre⁺
UHRF1^flox/flox
）；2）流式分选肾脏成纤维细胞进行RRBS测序；3）甲基化DNA免疫共沉淀（MeDIP-qPCR）验证KLF15甲基化水平；4）邻近连接实验（PLA）检测UHRF1-DNMT1相互作用；5）CRISPR-Cas9系统构建KLF15敲除细胞模型。

【UHRF1表达增加与肾纤维化相关】
免疫组化和免疫荧光显示，UUO和UIR模型肾间质中UHRF1表达显著升高，且主要富集于PDGFRα⁺
成纤维细胞。临床数据分析显示，UHRF1表达与估算肾小球滤过率（eGFR）呈负相关，与纤维化标志物ACTA2、FN1呈正相关。体外实验证实TGF-β1以剂量和时间依赖性方式诱导UHRF1表达。

【遗传干预UHRF1缓解纤维化】
成纤维细胞特异性敲除UHRF1的小鼠显示：Masson染色显示胶原沉积减少50%（P<0.01），α-SMA和纤维连接蛋白（Fibronectin）表达显著下调。KLF15蛋白水平恢复至正常组80%，其启动子区域甲基化程度降低2.3倍。

【KLF15甲基化调控机制】
RRBS测序发现KLF15启动子在纤维化肾脏中存在超甲基化。MeDIP-qPCR证实UHRF1敲除可使KLF15甲基化水平降低67%（P<0.01）。CRISPR介导的KLF15敲除会消除NSC232003的抗纤维化作用，证实KLF15是UHRF1的关键效应分子。

【UHRF1-DNMT1互作的核心作用】
PLA实验显示TGF-β1处理使UHRF1-DNMT1相互作用增强3.5倍。NSC232003处理可使DNMT1酶活性降低至基线水平，但不影响其蛋白表达，表明UHRF1通过变构调节而非表达调控影响DNMT1功能。

该研究创新性揭示：1）UHRF1是肾纤维化进程中表观遗传调控的关键枢纽；2）KLF15甲基化沉默是成纤维细胞活化的分子开关；3）靶向UHRF1-DNMT1相互作用的小分子抑制剂具有转化潜力。相较于传统DNA甲基转移酶抑制剂，特异性阻断UHRF1-DNMT1复合物形成可避免全基因组去甲基化带来的副作用，为开发精准抗纤维化药物提供新思路。研究涉及的临床样本分析还提示，UHRF1-KLF15轴可能成为评估肾纤维化进展的新型生物标志物。