收稿日期: 2026-01-10
网络出版日期: 2026-06-15
基金资助
国家自然科学基金项目(82460375);贵州省科技支撑项目（编号：黔科合支撑（2025）一般121）;贵州省基础研究计划项目（编号：黔科合基础-ZK［2024］一般341,黔科合基础MS〔2026〕937）;珠海市社会发展领域科技计划项目(2420004000300);珠海市社会发展领域科技计划项目(2420004000107);贵州省研究生创新计划(2024YJSKYJJ323);贵州省卫生健康委科学技术基金项目(gzwkj2025-011);贵州省卫生健康委科学技术基金项目(gzwkj2025-015);贵州省卫生健康委科学技术基金项目(gzwkj2025-208)
N6-methyladenosine methylation regulates klotho expression in septic acute kidney injury-underlying mechanism of renal tubular cell senescence
Received date: 2026-01-10
Online published: 2026-06-15
目的 探讨m6A甲基化修饰调控Klotho介导SAKI肾小管上皮细胞衰老的分子机制。 方法 构建SAKI细胞模型，检测肾小管上皮细胞活性、衰老表型及m6A修饰水平。采用siRNA与过表达质粒分别对METTL3、YTHDF2及Klotho（m6A位点突变）进行干预。 结果 SAKI肾小管上皮细胞活性降低（P < 0.05）、细胞衰老加重（P < 0.05）、Klotho mRNA m6A修饰水平（P < 0.05）增加、METTL3和YTHDF2表达上调（P < 0.05）、Klotho表达下调（P < 0.05）。过表达METTL3或YTHDF2增加Klotho mRNA的m6A修饰（P < 0.05），促进其经YTHDF2介导的降解（P < 0.001），导致Klotho表达降低（P < 0.05），加剧细胞衰老（P < 0.05）；干预Klotho的m6A位点或沉默METTL3/YTHDF2产生相反效应。 结论 m6A修饰及Klotho蛋白的表达水平与SAKI肾小管上皮细胞衰老密切相关。m6A甲基化修饰通过下调Klotho促进SAKI肾小管上皮细胞衰老。
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Objective To elucidate the molecular mechanism whereby N6-methyladenosine （m6A） RNA methylation regulates Klotho expression and drives renal tubular epithelial cell （RTEC） senescence in septic acute kidney injury （SAKI）. Methods An in vitro SAKI cellular model was established using lipopolysaccharide （LPS）-stimulated human proximal tubular epithelial cells （HK-2）. Cell viability， senescence-associated β-galactosidase （SA-β-gal） activity， and global and gene-specific m6A levels were quantified. Functional gain- and loss-of-function experiments were performed via transient transfection of small interfering RNAs （siRNAs） targeting METTL3 or YTHDF2， and plasmid-mediated overexpression of wild-type Klotho or a Klotho mutant lacking functional m6A consensus sites. Results In the SAKI model， RTECs exhibited significantly reduced viability （P < 0.05）， increased SA-β-gal positivity （P < 0.05）， elevated global m6A abundance， and site-specific hypermethylation of Klotho mRNA （P < 0.05）. Concurrently， METTL3 and YTHDF2 protein expression were upregulated （P < 0.05）， whereas Klotho mRNA and protein levels were markedly suppressed （P < 0.05）. METTL3 or YTHDF2 overexpression enhanced m6A deposition on Klotho mRNA （P < 0.05）， accelerated its YTHDF2-dependent decay （P < 0.05）， and consequently diminished Klotho expression （P < 0.05） and exacerbated cellular senescence （P < 0.05）. Conversely， siRNA-mediated knockdown of METTL3 or YTHDF2， or expression of the m6A-site-deficient Klotho mutant， restored Klotho expression and attenuated senescence phenotypes. Conclusion Dysregulated m6A methylation-mediated by METTL3/YTHDF2 axis-promotes RTEC senescence in SAKI through targeted suppression of Klotho. These findings identify the m6A–Klotho regulatory axis as a mechanistically defined and therapeutically relevant pathway in sepsis-induced renal aging.
Key words： N6-methyladenosine; Klotho; cell senescence; septic kidney injury
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