北京基因组所(国家生物信息中心)揭示维生素C缺乏肾损伤的表观遗传调控机制

  维生素C缺乏在肾损伤的危重患者中很常见,并作为抗氧化剂用于治疗顺铂引起的急性肾损伤。除了作为抗氧化剂,维生素C还是表观遗传调控剂。肾脏是一个高度复杂的器官,各种因素导致肾脏发生病变的部位不同。因此,在表观遗传调控层面,维生素C缺乏在调节肾脏细胞和分子内稳态中的作用仍不清楚,补充维生素C是否对肾脏并发症高风险患者有治疗作用仍然是个未知数。 

  202215日,中国科乐天使fun88下载院北京基因组研究所(国家生物信息中心)慈维敏研究组于Journal of the American Society of Nephrology杂志在线发表题为“Vitamin C Deficiency Causes Cell Type-specific Epigenetic Reprogramming and Acute Tubular Necrosis in a Mouse Model ”的研究论文。该研究揭示了维生素C缺乏小鼠肾损伤的表观遗传调控机制,提供了维生素C缺乏导致急性肾小管坏死和细胞类型特异性DNA/RNA表观遗传修饰的证据,阐明了维生素C缺乏肾脏的细胞和分子表型特征。 

  该研究通过对维生素C缺乏小鼠及同窝对照小鼠的肾脏进行病理乐天使fun88下载、单细胞RNA测序、全基因组亚硫酸氢盐测序和甲基化RNA免疫沉淀测序,首次绘制了维生素C缺乏肾脏的多组乐天使fun88下载图谱。研究人员发现,在自然断奶后7周半的维生素C缺乏小鼠肾脏中出现了急性肾小管坏死,而急性肾小管坏死是引起急性肾损伤的最常见因素。整合分析发现,近端小管细胞和开窗型内皮细胞分别为受DNA/RNA高甲基化修饰影响最大的细胞类型,导致肾脏出现小管坏死及缺氧。进一步,用小鼠近端小管上皮细胞系的细胞乐天使fun88下载实验和基于单细胞RNA测序数据的细胞间通讯分析证实了这一结果。此外,缺乏维生素C的肾脏中DNA高甲基化先于急性肾小管坏死的组织乐天使fun88下载表型,暗示了DNA表观遗传改变可能驱动疾病的发生发展。最值得注意的是,预防性补充抗氧化型维生素C衍生物-抗坏血酸磷酸镁可促进DNA去甲基化,并阻止顺铂诱导的急性肾小管坏死进展。该研究证实了维生素C是肾内稳态所必需的物质,为维生素C作为维持肾内稳态的表观遗传调节剂提出新的见解和思路,并为预防危重患者的肾脏损伤提供了重要科乐天使fun88下载依据。 

  中科院北京基因组研究所(国家生物信息中心)慈维敏研究员为该论文的通讯作者,课题组博士生于子惠、博士毕业生徐子瑛及助理研究员梁媛为共同第一作者。该研究得到了国家重点研发计划、中科院战略性先导科技专项、国家自然科乐天使fun88下载基金等项目资助。 

  

维生素C缺乏诱导的DNA/RNA表观调控改变在急性肾小管坏死进展中协调细胞类型特异性的重编程

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