东南大学医学院10.7分研究：涉及了“神经递质受体”+“蛋白ISGylation/泛素化修饰”+“氧化应激”，国青申请推荐学习！

今天我们介绍的项目是东南大学医学院团队发表在 Redox Biology 期刊上的研究： DRD4 alleviates acute kidney injury by suppressing ISG15/NOX4 axis-associated oxidative stress 。

急性肾损伤（ AKI ）是一种毁灭性的临床综合征，其特征是肾功能急剧丧失、多种原因和高发病率及死亡率。 AKI 的预后不佳，常进展为慢性肾病，使其成为终末期肾病的主要危险因素。 AKI 涉及多种过程，包括氧化应激、线粒体功能障碍、炎症反应、凋亡和自噬 。这些过程彼此密切相关而不是独立的，共同促成了 AKI 的病理。因此参与 AKI 中线粒体紊乱和氧化应激的分子是其治疗的潜在靶点。

多巴胺受体（ DRs ）是 G 蛋白偶联受体（ GPCRs ）的成员，可以分为 D1 类受体（ DRD1 和 DRD5 ）和 D2 类受体（ DRD2 、 DRD3 和 DRD4 ）。 除了神经系统外， DRD4 还可以在肾脏、视网膜和心肌组织等外周组织中检测到。 DRD4 的激活已被证明可以防止缺氧 / 再氧合（ H/R ）诱导的 HT22 细胞死亡，通过减轻 ROS 释放，而 DRD4 的抑制则有相反的效果。刘等人报道了 DRD4 在腹主动脉瘤中的抗氧化作用， DRD4 调节与 P38 MAPK 信号相关的氧化应激。 然而， DRD4 在 AKI 中的确切功能尚不清楚。

研究主要探讨了 多巴胺 D4 受体（ DRD4 ）在急性肾损伤（ AKI ）中的作用， 研究发现 AKI 小鼠中 DRD4 表达下调， DRD4 减轻了 AKI 中的氧化应激和线粒体损伤 ，具体机制为： DRD4 抑制下游靶基因 ISG15 的表达，导致 NADPH 氧化酶 4 （ NOX4 ）的 ISGylation 减少，增强 NOX4 的泛素化并导致 NOX4 降解，从而降低氧化应激和线粒体损伤，最终在急性肾损伤（ AKI ）中发挥保护作用。

本研究主要围绕以下三个科学问题展开：

1.DRD4 在 AKI 中的表达变化及其对 AKI 的保护作用。

研究团队通过在 IRI 或顺铂处理的小鼠模型中检测 DRD4 的蛋白和 mRNA 表达水平来评估其在 AKI 中的表达变化， 他们发现 DRD4 在 AKI 小鼠的肾脏中表达下调。

为了探究 DRD4 的保护作用，研究者使用 DRD4 激动剂 PD168077 处理小鼠，评估其对 IRI 诱导的 AKI 的影响。 通过测量血清肌酐 （ SCr ）和血尿素氮（ BUN ）水平、肾脏病理损伤、细胞凋亡以及相关蛋白表达，研究团队证实了 DRD4 激动剂能够减轻 IRI 引起的肾脏损伤，从而揭示了 DRD4 的保护作用。

2.DRD4 对 AKI 中 NOX4 表达和活性的影响及其分子机制。

研究团队通过 Western blot 等技术检测了 IRI 和顺铂处理的小鼠肾脏以及 H/R 处理的 HK-2 细胞中 NOX4 的蛋白表达，以评估 DRD4 对 NOX4 表达的影响。他们发现 DRD4 的激活能够抑制 NOX4 的表达，进而减轻氧化应激。此外，通过 免疫共沉淀和 Western blot 技术，研究者探讨了 DRD4 如何通过调节 NOX4 的 ISGylation 和泛素化来影响 NOX4 的稳定性 ，揭示了 DRD4 对 NOX4 活性的分子机制。