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Klotho为新近发现的高表达于肾脏的抗衰老蛋白,具有显著的肾脏保护作用。肾脏损伤导致Klotho表达下降并与慢性肾脏损伤的发生发展密切相关。外源性补充Klotho或逆转内源Klotho下降可以缓解慢性肾脏损伤。因此,Klotho是慢性肾脏损伤的一个重要的干预靶点。PPARγ是重要的肾脏保护性转录因子,其功能受多种翻译后修饰调控。PPARγ乙酰化修饰能够改善脂肪细胞转换和脂质代谢,但在肾脏损伤中的作用尚不清楚。Klotho启动子含有PPARγ的结合位点,是PPARγ的靶基因,但PPARγ乙酰化对Klotho的作用尚未见报道。本研究旨在探讨PPARγ乙酰化对Klotho表达的影响以及在慢性肾脏损伤中的作用。组蛋白去乙酰化酶抑制剂Trichostatin A(TSA)可以通过抑制蛋白质去乙酰化而发挥肾脏保护作用。我们研究发现TSA可以明显缓解腺嘌呤诱导的小鼠慢性肾脏损伤和Klotho表达下降。TSA通过增强PPARγ乙酰化和促进PPARγ与Klotho启动子结合从而上调Klotho表达。通过DNA点突变技术,我们发现PPARγ乙酰化对Klotho的调控作用依赖于PPARγ第240位和第265位赖氨酸乙酰化。TSA对PPARγ敲除小鼠慢性肾脏损伤和Klotho下降的缓解作用明显减弱,表明PPARy是蛋白质乙酰化缓解慢性肾脏损伤和Klotho下降的重要靶点。有趣的是,我们发现腺嘌呤小鼠肾脏中组蛋白去乙酰化酶3(HDAC3)表达明显升高。选择性HDAC3抑制剂RGFP966可以有效缓解慢性肾脏损伤和Klotho下降。尾静脉注射小干扰RNA(siRNA)敲低Klotho表达,消除了 RGFP966的肾脏保护作用,说明HDAC3表达升高和Klotho表达降低是介导腺嘌呤小鼠肾脏损伤的重要因素。骨质异常是慢性肾脏病常见并发症。肾脏Klotho敲除小鼠不仅出现肾脏损伤还伴有骨质疏松改变。因此,本研究还探讨PPARγ乙酰化调控Klotho能否缓解慢性肾脏损伤伴随的骨质异常。我们发现腺嘌呤小鼠出现骨质异常。ELISA、Western Blot和qPCR实验表明多种骨重塑因子出现明显异常改变;骨HE染色提示骨小梁变薄且排列紊乱,骨小梁间隙变大;X线扫描发现股骨远端骨密度明显减低;microCT扫描发现股骨远端微结构异常,表现为骨体积分数(BV/TV)降低、骨小梁数量(Tb.N)减少、骨小梁厚度(Tb.Th)变薄和骨小梁分离度(Tb.Sp)增加。PPARy乙酰化增强Klotho表达可以缓解腺嘌呤小鼠上述骨质异常改变。尾静脉注射小干扰RNA(siRNA)敲低Klotho表达,显著降低了 TSA对骨的保护作用,说明Klotho表达减少是HDAC异常导致慢性肾脏损伤骨质异常的重要原因,而抑制异常表达的HDAC能够对慢性肾脏损伤相关的骨质病变提供有效保护。总之,本研究首次在腺嘌呤诱导的小鼠慢性肾脏损伤模型中对PPARγ乙酰化及其对Klotho调控的作用进行评估。此外,我们的研究结果为肾脏病的治疗提供新的思路,即抑制HDAC3可以增加PPARγ乙酰化及其转录活性,维持Klotho的表达缓解慢性肾脏损伤和骨质异常。