Sirt6的缺失通過作用于Notch信號通路加劇足細胞損傷及蛋白尿的產生

足細胞是位于腎小球毛細血管基底膜外側的臟層上皮細胞，因其胞漿在基底膜表面形成偽足樣突起而得名。足突之間的裂孔膜是腎小球濾過的最后一道屏障，因此足細胞損傷將導致蛋白尿出現。足細胞損傷是腎小球性蛋白尿發生的主要機制，與多種腎小球疾病的發生發展密切相關。組蛋白去乙酰化酶Sirt6對多種細胞類型和組織起生理學作用，但其在腎臟中的作用目前未知，有待研究。

研究思路：

研究結果：

1. ?Sirt6在糖尿病腎病（DN）及阿霉素腎病（ADR）小鼠體內低表達

通過對DN和ADR小鼠體內SIRTs表達模式的檢測，發現Sirt6在兩種小鼠模型中均表達下降，雙重免疫熒光實驗同樣顯示Sirt6在DN和ADR小鼠中表達顯著下調。體外實驗表明，葡萄糖（HG）或糖基化終產物（AGE）以濃度效應方式顯著下調足細胞中Sirt6的表達。

2、 Sirt6在多種足細胞病的腎活檢中低表達

免疫組化染色及RT—PCR實驗表明Sirt6在DN和FSGS人群的腎活檢中表達量低，在其他足細胞病MGN和IgA腎病腎活檢中同樣檢測到Sirt6表達顯著下降。進一步研究發現，各種足細胞病中Sirt6的mRNA水平都與腎小球濾過率呈正相關，與蛋白尿負相關。

3、 Sirt6缺失加劇糖尿病小鼠的足細胞損傷

特異性敲出小鼠足細胞Sirt6，并通過基因層面及表型層面確定Sirt6特異性缺失小鼠Cre+/Sirt6fl/fl。STZ誘導的糖尿病Cre+/Sirt6fl/fl小鼠尿白蛋白排泄顯著提高，腎小球系膜擴張及足細胞損傷均惡化，多種重要的足突細胞分化標記物消失。此外，免疫熒光實驗表明糖尿病Cre+/Sirt6fl/fl小鼠uPAR的表達量明顯高于糖尿病Cre+/Sirt6+/+小鼠。

4、 Sirt6對足細胞具有多效的保護措施

體外過表達Sirt6，HG處理的足細胞內炎癥介質的表達量下降，細胞凋亡減弱，uPAR的表達水平降低，此外，還發現足細胞恢復了自我吞噬能力，通過串聯的RFP-GFP-LC3腺病毒構造體確定Sirt6能夠在足細胞內誘發自噬。

5、 Sirt6通過對H3K9的去乙酰化作用抑制Notch信號通路

對乙酰化的H3K9（H3K9ac）的檢測發現，DN和FSGS病人的腎活檢中H3K9ac水平顯著上升，Cre+/Sirt6fl/flti小鼠體內的H3K9ac也顯著上升，體外實驗表明，過表達Sirt6會導致H3K9ac的下降。對Sirt6過表達的HG足細胞進行Agilent芯片檢測（伯豪生物提供），RT—PCR結果顯示Sirt6過表達能夠減弱Notch1和Notch4的高表達，這一現象在Cre+/Sirt6fl/flti小鼠中獲得驗證。通過一系列的ChIP實驗證實Sirt6可以與Notch1和Notch4的啟動子區結合并降低啟動子區H3K9ac的水平。抑制Notch信號通路可以恢復Sirt缺失引起的一系列足細胞損傷機制。

6、 Sirt6缺失加劇ADR小鼠足細胞損傷，體內過表達Sirt6 改善足細胞損傷

為證實Sirt6對足細胞功能的維護作用，對ADR處理的Cre+/Sirt6fl/flti小鼠進行檢測，一系列生理生化反應顯示足細胞損傷加劇，同時對ADR處理的Cre+/Sirt6fl/flti小鼠進行Sirt6過表達處理，結果顯示一系列足細胞損傷反應獲得了緩解。

研究結論：

通過對Sirt6的一系列研究顯示，正常情況下，Sirt6通過降低Notch1和Notch4啟動子區H3K9ac的水平來抑制Notch1和Notch4的轉錄，從而抑制了Notch信號通路，足細胞功能正常。Sirt6的缺失提高了Notch1和Notch4啟動子區域H3K9ac的水平，促進了Notch1和Notch4的轉錄，Notch信號通路被激活，誘導發生足細胞炎癥，細胞凋亡，肌動蛋白細胞骨架錯亂并抑制了細胞自噬，從而導致足細胞損傷。本研究表明Sirt6可以作為蛋白尿腎病的潛在治療靶點，具有極高的臨床意義。