基金项目: 国家自然科学基金项目(编号:82202654); 广东省医学科学技术研究基金项目(编号:B2024037); 东莞市社会发展科技项目高水平医院建设专项(编号:20231800928372);
作者:刘小琳;赵琼芝;郭斌;张晟
关键词:骨骼肌萎缩;急性肾损伤;核糖体生物合成;蛋白质合成;rDNA转录;
DOI:10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2026.03.005
〔摘 要〕 目的 探讨核糖体DNA(rDNA)转录和核糖体生物合成在急性肾损伤(AKI)诱发肌肉萎缩中的作用与机制。方法 将8只C57BL/6雄性小鼠随机分为对照组(Ctrl组)、造模组(AKI组),采用顺铂腹腔注射建立AKI小鼠模型。通过检测肌肉质量、肌纤维横截面积(HE染色)及肌肉萎缩相关基因(Murf-1, Atrogin-1, Igf-1)的mRNA表达水平(qRT-PCR),评估小鼠肌肉萎缩表型。通过嘌呤霉素掺入法(SUnSET)检测体内蛋白质合成速率;通过分析rRNA含量及47S pre-rRNA的表达水平评估核糖体生物合成。利用AKI小鼠血清处理小鼠骨骼肌细胞系分化的肌管(C2C12肌管),通过染色质免疫共沉淀-定量聚合酶链式反应(ChIP-qPCR)和Western blot检测并分析其对rDNA转录、核糖体生成及蛋白质代谢的影响。结果 AKI成功诱导肌肉萎缩,表现为小鼠骨骼肌质量显著下降,其中趾伸长肌质量下降最显著(21.0%,P<0.01),肌纤维横截面积呈下降趋势。分子机制上,AKI抑制肌肉蛋白质合成(嘌呤霉素掺入减少83.14%, P<0.000 1),并阻碍核糖体生物合成,具体表现为rDNA转录延伸受阻(47S pre-rRNA ITS-1水平下降52.62%, P<0.01)和总rRNA含量降低(65.29%,P<0.000 1)。不同的是,AKI小鼠血清在体外却能促进肌管的rDNA转录起始和蛋白质合成。结论 AKI通过抑制骨骼肌rDNA转录和核糖体生物合成,导致蛋白质合成能力下降,从而引发肌肉萎缩,并且核糖体合成障碍可能在AKI诱发的肌肉萎缩中发挥了关键作用。