溶质载体家族2成员12干预尿酸诱导肾小管细胞的损伤

doi:10.12307/2024.117

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (13): 2076-2081.doi: 10.12307/2024.117

• 干细胞基础实验 basic experiments of stem cells • 上一篇下一篇

溶质载体家族2成员12干预尿酸诱导肾小管细胞的损伤

贺怡1，2，李晓林1，何金科1，蒋香菊1，梁美婷1，2，陈邬锦2，崔月娜2，孙玉萍2

1新疆第二医学院，新疆维吾尔自治区克拉玛依市 834000；2新疆医科大学基础医学院，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000

收稿日期:2022-11-02 接受日期:2023-03-14 出版日期:2024-05-08 发布日期:2023-08-28
通讯作者: 孙玉萍，博士，教授，新疆医科大学基础医学院，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000
作者简介:贺怡，女，1989年生，新疆维吾尔自治区霍城县人，汉族，2014年石河子大学毕业，硕士，副教授，主要从事尿酸代谢研究。
基金资助:
新疆维吾尔自治区高校科研计划(XJEDU2021Y054)，项目负责人：贺怡

Solute carrier family 2 member 12 intervenes in uric acid-induced renal tubular cell injury

He Yi1, 2, Li Xiaolin1, He Jinke1, Jiang Xiangju1, Liang Meiting1, 2, Chen Wujin2, Cui Yuena2, Sun Yuping2

1Xinjiang Second Medical College, Karamay 834000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China; 2School of Basic Medical Sciences, Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

Received:2022-11-02 Accepted:2023-03-14 Online:2024-05-08 Published:2023-08-28
Contact: Sun Yuping, MD, Professor, School of Basic Medical Sciences, Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
About author:He Yi, Master, Associate professor, Xinjiang Second Medical College, Karamay 834000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China; School of Basic Medical Sciences, Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
Supported by:
Scientific Research Program of Xinjiang Uygur Autonomous Region Universities, No. XJEDU2021Y054 (to HY)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

高尿酸血症：是一种嘌呤代谢紊乱性疾病，导致血清尿酸升高。过量的血清尿酸水平可使尿酸晶体在关节的结缔组织中沉淀导致痛风性关节炎，在肾小管中沉淀导致急性肾小管坏死。GLUT12具有尿酸转运功能，在尿酸平衡中起主要作用，但其具体作用机制尚不明确。
AKT/FOXO3a途径：Foxo3a作为参与调节中枢基础细胞功能的关键蛋白，其功效受到磷酸化的调节。AKT可以磷酸化Foxo3a并使其失活，导致Foxo3a滞留在细胞质中，抑制靶基因的转录。Foxo3a激活可改善肾间质纤维化、氧化应激和炎症信号，从而在慢性肾病中发挥保护性作用。

背景：近年来，由嘌呤代谢紊乱引起的高尿酸血症的发病率不断增加，可诱导炎症反应并导致肾损伤。

目的：探讨溶质载体家族2成员12(solute carrier family 2 member 12，SLC2A12)在高尿酸相关肾损伤中的作用和机制。
方法：将肾小管细胞(HK2细胞)分为5组：HK2组、HK2+尿酸组、HK2+尿酸+NC组、HK2+尿酸+siSLC2A12组、HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组。用尿酸处理HK2细胞后转染siRNA SLC2A12，再通过MK-2206处理抑制AKT表达。采用CCK-8检测细胞增殖能力，TUNEL检测细胞凋亡情况，qRT-PCR和Western blot检测纤维化因子以及AKT/FOXO3a途径相关因子的表达，酶联免疫吸附实验检测细胞上清液中炎性细胞因子水平。

结果与结论：①与HK2组比较，HK2+尿酸组细胞增殖能力降低，细胞凋亡增多，HK2+尿酸+siSLC2A12组细胞增殖能力进一步降低，凋亡细胞进一步增多；与HK2+尿酸+siSLC2A12组比较，HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组细胞增殖能力升高，凋亡细胞减少；②与HK2组比较，HK2+尿酸组细胞中结缔组织生长因子、α-平滑肌肌动蛋白、转化生长因子β表达升高，HK2+尿酸+siSLC2A12组3种因子表达进一步升高；与HK2+尿酸+siSLC2A12组比较，HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组3种因子表达有所下降；③与HK2组比较，HK2+尿酸组p-AKT、FOXO3a、p-FOXO3a表达升高，HK2+尿酸+siSLC2A12组p-AKT表达进一步升高，而FOXO3a、p-FOXO3a表达下降；与HK2+尿酸+siSLC2A12组比较，HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组p-AKT表达下降，FOXO3a、p-FOXO3a表达升高；④与HK2组比较，HK2+尿酸组白细胞介素6、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α分泌水平升高，HK2+尿酸+siSLC2A12组白细胞介素6、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平进一步升高；与HK2+尿酸+siSLC2A12组比较，HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组白细胞介素6、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平下降；⑤结果表明，SLC2A12可能通过激活FOXO3a途径抵抗尿酸诱导的肾小管纤维化及炎症反应，从而保护高尿酸血症诱导的肾脏损伤。

https://orcid.org/0000-0002-6854-9011 (贺怡)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: 高尿酸血症, SLC2A12, AKT, FOXO3a, 信号通路, 纤维化

Abstract: BACKGROUND: In recent years, the incidence of hyperuricemia caused by purine metabolism disorders has been increasing, which can induce inflammatory responses and lead to renal injury.
OBJECTIVE: To explore the role and mechanism of solute carrier family 2 member 12 (SLC2A12) in hyperuricemia-related renal injury.
METHODS: Renal tubular cells (HK2 cells) were divided into five groups: HK2 group, HK2+uric acid group, HK2+uric acid+NC group, HK2+uric acid+siSLC2A12 group, and HK2+uric acid+siSLC2A12+MK-2206 group. HK2 cells were treated with uric acid and transfected with siRNA SLC2A12, followed by MK-2206 treatment to inhibit AKT expression. Cell proliferation was detected by CCK-8 assay. Apoptosis was detected by TUNEL assay. qRT-PCR and western blot assay were used to detect fibrogenic factors as well as activation of the AKT/FOXO3a pathway. The concentrations of inflammatory cytokines were measured by enzyme-linked immunosorbent assay.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Uric acid treatment inhibited cell proliferation and promoted cell apoptosis in the HK2+uric acid group compared with the HK2 group. The proliferative ability of cells in the HK2+uric acid+siSLC2A12 group was further decreased and apoptotic cells were further increased compared with the HK2 group. Compared with the HK2+uric acid+siSLC2A12 group, the HK2+uric acid+siSLC2A12+MK-2206 group showed an increase in cell proliferation and a decrease in apoptotic cells. (2) Compared with the HK2 group, the connective tissue growth factor (CTGF), α-smooth muscle actin (α-SMA) and transforming growth factor beta (TGF-β) expressions increased in the HK2+uric acid group; CTGF, α-SMA and TGF-β expression further increased in the HK2+uric acid+siSLC2A12 group. Compared with the HK2+uric acid+siSLC2A12 group, the CTGF, α-SMA and TGF-β expressions decreased. (3) Compared with the HK2 group, the expression of p-AKT, FOXO3a, and p-FOXO3a elevated in the HK2+uric acid group; the expression of p-AKT further increased, while the expression of FOXO3a and p-FOXO3a decreased in the HK2+uric acid+siSLC2A12 group. Compared with the HK2+uric acid+siSLC2A12 group, p-AKT expression decreased; FOXO3a and p-FOXO3a expression increased in the HK2+uric acid+siSLC2A12+MK-2206 group. (4) Compared with the HK2 group, interleukin-6, interleukin-1 β, and tumor necrosis factor α levels increased in the HK2+uric acid group; interleukin-6, interleukin-1 β, and tumor necrosis factor α levels further increased in the HK2+uric acid+siSLC2A12 group. Compared with the HK2+uric acid+siSLC2A12 group, interleukin-6, interleukin-1 β, and tumor necrosis factor α levels diminished in the HK2+uric acid+siSLC2A12+MK-2206 group. (5) These findings indicate that SLC2A12 may protect against hyperuricemia-induced renal injury by counteracting uric acid-induced tubular fibrosis and inflammation through activation of the FOXO3a pathway.

Key words: ">hyperuricemia, SLC2A12, AKT, FOXO3a, signaling pathway, fibrosis

中图分类号:

贺怡, 李晓林, 何金科, 蒋香菊, 梁美婷, 陈邬锦, 崔月娜, 孙玉萍. 溶质载体家族2成员12干预尿酸诱导肾小管细胞的损伤[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(13): 2076-2081.

He Yi, Li Xiaolin, He Jinke, Jiang Xiangju, Liang Meiting, Chen Wujin, Cui Yuena, Sun Yuping. Solute carrier family 2 member 12 intervenes in uric acid-induced renal tubular cell injury[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(13): 2076-2081.

图/表（结果） 6

2.1 尿酸促进HK2细胞表达SLC2A12 MTT结果显示尿酸作用时间为48 h时细胞抑制率明趋于平缓，且作用浓度为800 μmol/L时细胞抑制率最大，此条件作为最适处理条件，见图1A，AKT抑制剂MK-2206的最适作用浓度为3 μmol/L，作用时间为48 h，见图1B。此外，qRT-PCR和Western blot检测表明，与转染siRNA NC比较，转染siRNA SLC2A12后细胞中SLC2A12 mRNA表达和GLUT12蛋白表达显著降低，见图2A，B。qRT-PCR检测结果显示，与HK2组比较，HK2+尿酸组SLC2A12 mRNA水平显著增加；与HK2+尿酸组比较，HK2+尿酸+siSLC2A12组SLC2A12 mRNA水平显著降低。HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组SLC2A12 mRNA水平低于HK2组，见图3A。Western blot检测结果显示，与HK2组比较，HK2+尿酸组GLUT12蛋白表达显著增加；与HK2+尿酸组比较，HK2+尿酸+siSLC2A12组GLUT12蛋白表达降低。HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组GLUT12蛋白水平低于HK2组，见图3B。

2.2 敲降SLC2A12对尿酸处理的HK2细胞增殖和凋亡的影响 CCK-8检测结果发现与HK2组相比，HK2+尿酸组细胞增殖能力降低，HK2+尿酸+siSLC2A12组细胞增殖能力进一步降低；与HK2+尿酸+siSLC2A12组相比，HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组细胞增殖能力明显升高，见图4A。TUNEL染色结果发现与HK2组相比，HK2+尿酸组HK2细胞凋亡数量升高；与HK2+尿酸组相比，HK2+尿酸+siSLC2A12组细胞凋亡数量进一步升高；与HK2+尿酸+siSLC2A12组相比，HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组细胞凋亡数量下降，见图4B，C。

2.3 敲降SLC2A12对尿酸处理后HK2细胞纤维化的影响 qRT-PCR检测结果发现，与HK2组比较，HK2+尿酸组结缔组织生长因子、α-平滑肌肌动蛋白、转化生长因子β mRNA表达显著增加(P < 0.01)，HK2+尿酸+siSLC2A12组结缔组织生长因子、α-平滑肌肌动蛋白、转化生长因子β mRNA表达进一步升高(P < 0.001)；与HK2+尿酸+siSLC2A12组比较，HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组结缔组织生长因子、α-平滑肌肌动蛋白、转化生长因子β mRNA表达下降(P < 0.05)，但仍高于HK2组(P < 0.05)，见图5A。Western blot检测结缔组织生长因子、α-平滑肌肌动蛋白、转化生长因子β的蛋白水平与mRNA水平相似，见图5B。

2.4 敲降SLC2A12调控AKT/FOXO3a信号轴 Western blot检测结果显示，与HK2组比较，HK2+尿酸组p-AKT、FOXO3a、p-FOXO3a蛋白表达显著增加(P < 0.05)，HK2+尿酸+siSLC2A12组p-AKT水平显著升高，而FOXO3a、p-FOXO3a的增加水平得到缓解，但仍高于对照组(P < 0.05)；与HK2+尿酸+siSLC2A12组比较，HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组p-AKT蛋白表达下降，FOXO3a、p-FOXO3a蛋白表达升高(P < 0.01)，见图6A。
2.5 敲降SLC2A12对尿酸处理后HK2细胞分泌炎症因子水平的影响与HK2组比较，HK2+尿酸组细胞上清液中白细胞介素6、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平显著升高(P < 0.01)，HK2+尿酸+siSLC2A12组白细胞介素6、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平进一步升高(P < 0.001)；与HK2+尿酸+siSLC2A12组比较，HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组细胞上清液中白细胞介素6、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平显著下降，但仍高于HK2组(P < 0.05)，见图6B。

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引言

以高血尿酸水平为特征的高尿酸血症是一种代谢性疾病[1]。高尿酸血症在临床上被定义为男性和绝经后女性的血清尿酸水平≥420 μmol/L，绝经前女性的血清尿酸水平≥357 μmol/L。高尿酸血症可引起多种疾病，如痛风和肾脏疾病[2]，还与许多健康问题有关，如高血压、代谢综合征和冠状动脉疾病[3]。在世界范围内，高尿酸血症与巨大的健康和经济负担相关。最新数据显示，高尿酸血症的患病率在美国为14.6%，在南澳大利亚为16.6%，中国高尿酸血症总体患病率为13.3%，仅次于糖尿病[4]。随着年龄的增长和人们饮食结构的改变，高尿酸血症的患病率逐年增加[5]。
研究人员发现，高血清尿酸水平是心血管疾病的危险因素，可增加心血管疾病的死亡风险[6]。尿酸是嘌呤化合物代谢分解的终产物，由黄嘌呤氧化酶催化，主要通过尿液排泄。目前，非布司他和别嘌呤醇(黄嘌呤氧化酶抑制剂)是降低尿酸水平的首选药物。然而，只有大约40%的患者用别嘌呤醇治疗后达到了治疗目标[7]，而且肾脏保护药物非布司他不能缓解3期慢性肾脏疾病以及无症状高尿酸血症患者的肾功能下降[8]。然而，长期高剂量使用这些药物治疗会增加发生不良反应的风险，如头痛、发热、呕吐、肝肾毒性和中毒性表皮坏死松解症[9]。因此，迫切需要开发新的用于治疗高尿酸血症的有效药物。最近的研究显示，溶质载体家族2成员12(solute carrier family 2 member 12，SLC2A12)编码一种称为葡萄糖转运蛋白成员12(glucose transporter member 12，GLUT12)的转运蛋白[10]， GLUT12是一种钠非依赖性双向尿酸转运蛋白，可能参与尿酸从血液向肾脏的转运[11]。
高血清尿酸加剧肾损伤的可能分子机制包括氧化应激、炎症反应、肾素-血管紧张素系统激活、一氧化氮合酶抑制和上皮间质转化[12]。叉头框蛋白O3(forkhead box protein O3，FOXO3)可通过增强活性氧清除和抗氧化酶的表达来抑制活性氧产生和脂质过氧化，同时FOXO3是一种与血清尿酸水平相关的转录因子[13]。AKT在苏氨酸32、丝氨酸253和丝氨酸315残基上磷酸化FOXO3蛋白，通过引起其核排斥而导致对FOXO3转录输出的抑制[14]。AKT的主要功能依赖于介导不同的下游途径，并通过影响各种下游效应子的激活状态来发挥作用，以及尿酸排泄[15]。
SLC2A12/GLUT12作为一种生理性尿酸转运体参与尿酸代谢，其作用机制是否与AKT/FOXO3信号轴之间有关尚未可知。因此，该研究利用肾小管上皮细胞模型探讨敲降SLC2A12对尿酸刺激后细胞增殖、纤维化程度以及AKT/ FOXO3信号通路的影响，从而改善尿酸盐调节系统，这对高尿酸血症的病理生理学也很重要。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

材料方法

1.1 设计体外细胞学实验，多组数据之间的比较采用单因素方差分析，两组数据之间的比较采用Student’s t检验。
1.2 时间及地点实验于2021年10月至2022年8月在新疆医科大学协同实验中心进行。
1.3 材料人肾小管上皮细胞(HK2)购自普诺赛生物；尿酸钠(源叶生物)；DMEM培养基(索莱宝)；Opti-MEMI减血清培养基(Gibco)；胎牛血清(四季青)；白细胞介素6、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α ELISA试剂盒(江莱生物)；Western blot抗体(结缔组织生长因子、GLUT12、FOXO3、p-Akt、p-FOXO3、α-平滑肌肌动蛋白、转化生长因子β、GAPDH)(博奥森)；CCK-8和MTT检测试剂盒(碧云天)；TdT介导的dUTP缺口末端标记(TUNEL)染色试剂盒(Abcam)；DAPI溶液(索莱宝)；MK-2206 (AKT抑制剂，碧云天)；SLC2A12的siRNA寡核苷酸由上海吉玛生物设计合成；Lipofectamine 2000(Thermo Fisher)；TRIzol、PrimeScript RT试剂盒和SYBR Green Master Mix(Invitrogen)；蛋白提取试剂盒(索莱宝)；BCA蛋白质测定试剂(碧云天)。
1.4 实验方法
1.4.1 细胞培养及处理将尿酸钠晶体溶于60%甘油，将MK-2206(AKT抑制剂)溶于二甲基亚砜，超声振荡溶解，用蒸馏水定容到所需浓度备用。HK2细胞接种于含体积分数为10%胎牛血清和1%青-链霉素的DMEM完全培养基，放入37 ℃、体积分数为5% CO2培养箱中过夜培养，更换为Opti-MEMI减血清培养基。将HK2细胞接种到6孔培养板中，每孔2×105个细胞，继续培养24 h汇合至70%-80%后，用
Lipofectamine 2000试剂转染SLC2A12 siRNA(100 pmol/mL，5′-CTG TTA GAG TAG TAC ACG TCC ATG-3′)和 NC siRNA(100 pmol/mL，5′-TTC TCC GAA CGT GTC ACG TdT dT-3′)，转染48 h后在DMEM完全培养基中继续培养24 h，用尿酸(200，400，800 μmol/L)处理细胞12，24，48，72 h，以及MK-2206(0.3，1，3 μmol/L)处理细胞24，48，72，96 h。
1.4.2 MTT法检测HK2细胞活性确定尿酸和MK-2206对HK2的最佳处理浓度和时间上述时间点每孔加入20 μL MTT溶液(5 mg/mL)继续培养4 h，随后加入100 μL二甲基亚砜溶液低速振荡10 min使结晶充分溶解，酶联免疫检测仪于490 nm波长处各孔的吸光度值。细胞生长抑制率(%)=(1-处理组吸光度平均值/对照组吸光度平均值)×100%。以处理时间为横坐标，细胞生长抑制率为纵坐标，绘制生长抑制曲线。
1.4.3 细胞分组将HK2细胞分为5组：HK2组、HK2+尿酸组、HK2+尿酸+NC组、HK2+尿酸+siSLC2A12组、HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组。将转染siRNA或未转染siRNA的HK2细胞接种于6孔培养板中，每孔2×105个细胞，在DMEM完全培养基中培养24 h。尿酸处理组细胞用800 μmol/L尿酸处理48 h。HK2+尿酸+siSLC2A12+MK-2206组细胞中同时加入3 μmol/L MK-2206孵育48 h。
1.4.4 CCK-8检测HK2细胞增殖情况将上述5组HK2细胞分别用含体积分数为0.5%胎牛血清的DMEM培养基饥饿培养12，24，48，72 h，吸弃培养基，每孔加入含有10 μL CCK-8的100 μL DMEM培养基，在37 ℃下孵育4 h，通过酶标仪在450 nm波长处读取吸光度值。
1.4.5 TUNEL检测HK2细胞凋亡情况将上述5组HK2细胞在室温下用40 g/L多聚甲醛固定30 min，用 0.1% TritonX-100/0.1% 柠檬酸钠孵育2 min，用体积分数为3% H2O2封闭10 min，PBS洗涤3次，与30 µL TUNEL反应液混合，在37 ℃避光孵育1 h，用DAPI溶液复染20 min，PBS洗涤3次，在倒置荧光显微镜下观察并拍照。
1.4.6 实时荧光定量PCR(qRT-PCR) 利用TRIzol试剂提取上述5组HK2细胞的总RNA，采用紫外分光光度法检测RNA的浓度及纯度。使用PrimeScript RT试剂盒根据说明书进行反转录获取cDNA。反应条件如下：72 ℃ 3 min，42 ℃ 90 min，70 ℃ 15 min。随后使用 SYBR Green Master Mix进行qRT-PCR。

反应条件如下：95 ℃ 10 min；95 ℃ 10 s，40次循环，60 ℃15 s；72 ℃持续20 s；72 ℃ 10 min。通过2-ΔΔCT方法以GAPDH为内参计算基因的相对表达水平。所有引物均由上海生工设计合成。引物序列见表1。

1.4.7 Western blot 使用蛋白提取试剂盒提取上述5组HK2细胞中总蛋白，使用BCA蛋白质测定试剂盒进行定量分析。将相同量蛋白样品通过10%的SDS-PAGE凝胶进行分离，然后转印到PVDF膜上，在5%脱脂奶粉中封闭2 h，将膜与以下一抗在4 ℃下孵育过夜：结缔组织生长因子、GLUT12、FOXO3、p-AKT、p-FOXO3、α-平滑肌肌动蛋白、转化生长因子β、GAPDH抗体，然后将膜与辣根过氧化物酶偶联的抗兔IgG二抗在室温下孵育2 h，使用ChemiDoc MP成像系统(Bio-Rad)检测蛋白条带，使用ImageJ 1.51软件对所有蛋白质条带进行定量分析。
1.4.8 酶联免疫吸附试验(ELISA) 按照制造商的方案使用ELISA试剂盒检测HK2细胞培养上清液中的白细胞介素6、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平。简而言之，收集20 μL细胞上清液、30 μL样品稀释液和100 μL 辣根过氧化物酶加入到抗体包被板的每个孔中，在37 ℃避光孵育1 h，洗涤平板，然后每孔加入50 μL反应溶液，在37 ℃避光孵育平板30 min，每孔加入50 μL反应终止液，通过酶标仪在630 nm波长处测量每孔吸光度值，根据标准曲线得出结果。
1.5 主要观察指标各组HK2细胞增殖、凋亡情况、纤维化蛋白表达、AKT/FOXO3a信号通号相关蛋白表达、炎症因子分泌水平。
1.6 统计学分析所有实验至少重复3次。使用Graphpad软件进行统计分析。多组之间的比较采用单因素方差分析(ANOVA)，两组之间的比较采用Student’s t检验。P < 0.05 为差异有显著性意义。文章统计学方法已经通过新疆医科大学基础医学院生物统计学专家审核。

讨论

高尿酸血症肾病是高尿酸血症最常见的并发症之一，并归因于肾脏中尿酸盐晶体的存在[16]，需要新的降低尿酸的策略来防治高尿酸血症相关肾脏疾病。该研究证明siRNA SLC2A12可抑制肾小管上皮细胞的增殖和FOXO3a活化，促进细胞凋亡，上调细胞中纤维化蛋白表达和炎症因子分泌。这些数据表明SLC2A12是高尿酸血症诱导慢性肾损伤的关键保护介质，并表明SLC2A12是与高尿酸血症相关肾病的一个新的治疗靶点。
尿酸在体内平衡的改变取决于肾小管分泌和重吸收过程之间的平衡[17]。肾近端小管中发生的一系列生理过程介导尿酸盐重吸收和分泌的完成[18]。在人类肾脏中，尿酸盐转运蛋白GLUT12对血清尿酸的调节起着至关重要的作用。SLC2A12与炎症性关节炎、痛风石沉积、尿酸肾结石的反复发作有关[19]。这项研究在尿酸处理的HK2细胞中观察到SLC2A12高表达，可能与其尿酸转运功能有关[20]。SLC2A12已被鉴定为葡萄糖转运蛋白[21-22]，其在介导尿酸转运中的功能和机制研究有限。
嘌呤的代谢是一个包含各种酶的复杂系统，尿酸是嘌呤代谢的终点，伴随活性氧的产生[23-24]。尿酸盐通过释放自由基和钝化先天抗氧化酶来加剧氧化应激[25]，因而随着浓度的增加，尿酸失去其抗氧化能力，并可能成为促氧化剂，这将进一步导致肾功能损害[26]。LUO等[27]在2019年对10项研究(26 660名受试者)的Meta分析中指出，尿酸水平每升高1 mL/dL，慢性肾病患者的心血管死亡率风险就增加12%。尿酸与肾脏疾病相关的其他致病机制有细胞内促氧化特性、内皮功能障碍、肾纤维化和肾小球硬化[28]。在培养的成纤维细胞和神经元细胞中激活FOXO3a对抗氧化应激，这种效应是通过上调活性氧清除酶(超氧化物歧化酶2和过氧化氢酶)所介导的[29]。该实验结果显示，尿酸处理后HK2细胞中FOXO3磷酸化水平升高，而阻断SLC2A12后FOXO3磷酸化水平显著降低。AKT是FOXO3的上游蛋白，该途径抑制后诱导FOXO3核易位，参与细胞自噬和氧化应激反应[30]。该研究结果中同样发现抑制AKT是诱导FOXO3磷酸化的有效手段，提示SLC2A12可能通过FOXO3途径来参与尿酸转运。因此，SLC2A12的高表达对于高尿酸血症来说可能具有促进尿酸转运的保护性作用。
SLC2A12表达降低可能与高水平尿酸诱导肾损伤的发病机制相关。FOXO3α在尿酸性肾损害大鼠模型中表达下调可能是免疫炎症代谢性肾损害的分子机制[31]。该研究检测结果显示，尿酸处理的HK2细胞中纤维蛋白和炎症因子的表达随着SLC2A12的抑制而升高，提示调节SLC2A12的表达影响细胞纤维化和免疫炎症的改变。高尿酸血症是导致肾纤维化的重要因素[32]。文献研究显示SLC2A12抑制也促进了几种信号通路的激活，如转化生长因子β1、α-平滑肌肌动蛋白和结缔组织生长因子，以及多种促炎趋化因子/细胞因子水平增加，它们导致肾间质纤维化[33-34]。高尿酸血症状态可通过表观遗传修饰调节白细胞对炎症模式的反应，促进白细胞介素1β、白细胞介素6等促炎细胞因子的释放[35-36]。尿酸也刺激免疫细胞产生白细胞介素1β、白细胞介素6和肿瘤坏死因子α等炎症递质[37]。即使在无症状状态下，高尿酸血症患者外周血白细胞仍然存在炎症因子的异常表达[38]。此外，尿酸产生的过度氧化应激促进细胞凋亡，导致肾功能障碍[39-40]。抑制SLC2A12表达促进了尿酸处理的HK2细胞的凋亡，表明SLC2A12部分通过减少肾小管损伤来保护肾脏。
综上，SLC2A12能促进HK2细胞增殖和FOXO3活化并抑制纤维化和炎性细胞因子产生。同时，靶向抑制SLC2A12可增加细胞凋亡和激活AKT途径来促进肾小管损伤。未来的研究应确定SLC2A12对转化生长因子β信号和促炎性损伤的可能调节作用机制。此外，目前的研究结果仍需要在体内实验中进一步探讨。这些发现表明SLC2A12在尿酸诱导的肾小管细胞损伤中的保护性作用。SLC2A12的持续抑制可能诱导肾小管的炎症和肾脏纤维化。因此，在早期阶段进行SLC2A12干预血清尿酸水平可能会保护肾功能，这将更有效地降低高尿酸血症患者发生肾脏疾病事件的风险。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

溶质载体家族2成员12干预尿酸诱导肾小管细胞的损伤

Solute carrier family 2 member 12 intervenes in uric acid-induced renal tubular cell injury

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