该团队发现,阻断一种名为白介素-11(IL-11)的损伤性瘢痕调节蛋白可以使受损的肾细胞再生,恢复因疾病和急性损伤而受损的肾功能、
研究人员将EGFP基因敲入小鼠的IL11基因座。在急性肾损伤后三天,在近端肾小管上皮细胞中检测到强大的EGFP信号,然后减弱。主要成分分析(PCA)揭示了基因表达在整个时间过程中的变化。通过分子标记数据库(MSigDB)基因表达的分析表明,IL11在肾小管上皮细胞中诱导炎症促进和间充质基因。
在证实IL11在急性肾损伤期间上调后,研究人员在IL11缺失了小鼠(KO)野生对比小鼠(WT)它诱发了急性肾损伤,并研究了部分上皮-间质转化的信号效应(pEMT)标记物以及肾脏的形状和功能。结果发现。IL111在野生型鼠肾脏中 MRNA和IL11的蛋白质水平增加,而IL11缺失的小鼠中没有检测到(下图b)。叶酸(FA)与IL11缺失小鼠相比,野生小鼠的肾脏明显较小,重量较轻,胶原蛋白含量较高,纤维化程度较高,即肾脏损伤越明显(下图c)。
接下来,研究人员探讨了中和IL11抗体(X203)在严重急性肾损伤后是否会保护肾结构和功能。通过生化(羟脯氨酸测定,HPA)根据组织分析,X203治疗方案导致肾胶原蛋白减少,并表现出剂量依赖性。此外,抗TGFβ肾损伤后会引起炎症,抗IL11不会引起炎症。
随后,研究人员详细讨论了IL11在肾近端肾小管上皮细胞中的具体作用,并确定小鼠中的发现与人类有关。在信号水平上,TGFβPERKKK和IL11均增加、pp90RSK、pGSK3β、SNAI1、ZEB和αSMA的表达降低了EMA的表达-Cadherin、Cyclin D1和PCNA。
这些数据显示,IL11驱动ERK/p90RSK/GSK3β/SNAI1轴普遍依赖于人肾近端肾小管上皮细胞的部分上皮间质转化。简单地说,IL11刺激人肾小管上皮细胞间质转化,从而进一步发生纤维化。X203和中和IL11RA抗体(X20921,31)抑制TGFβ1对信号传输和部分上皮间质转换表的影响,但不抑制IGG,表明TGFβ部分上皮-间质转化的诱导取决于人肾近端肾小管上皮细胞中的IL11。
结合这些实验,研究人员得出结论,中和IL11抗体可用于治疗急性肾损伤、单侧输尿管梗阻和逆转慢性肾病。从机制上看,IL-11会导致肝、肺、心等器官的疤痕形成。肾近端肾小管上皮细胞的旁分泌IL11活性会激活肾成纤维细胞,导致炎症、纤维化(疤痕)和功能丧失。抗-IL11疗法可逆转肾上皮细胞间质转化。此外,在肾近端肾小管上皮细胞中缺乏IL1RA1可以预防急性肾损伤的长期后遗症。
因此,通过提高肾脏的内部再生能力,我们可以恢复受损肾脏的功能。抗IL11疗法可以治疗肾衰竭和逆转肾脏疾病,并在老鼠中证实长期使用是安全的。这些发现使再生医学在疾病治疗中迈出了重要的一步。