Unresolved inflammation can lead to tissue fibrosis and impaired organ function. Macrophage–myofibroblast transition (MMT) is one newly identified mechanism by which ongoing chronic inflammation causes progressive fibrosis in different forms of kidney disease. However, the mechanisms underlying MMT are still largely unknown. Here, we discovered a brain-specific homeobox/POU domain protein Pou4f1 (Brn3a) as a specific regulator of MMT. Interestingly, we found that Pou4f1 is highly expressed by macrophages undergoing MMT in sites of fibrosis in human and experimental kidney disease, identified by coexpression of the myofibroblast marker, α-SMA. Unexpectedly, Pou4f1 expression peaked in the early stage in renal fibrogenesis in vivo and during MMT of bone marrow-derived macrophages (BMDMs) in vitro. Mechanistically, chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay identified that Pou4f1 is a Smad3 target and the key downstream regulator of MMT, while microarray analysis defined a Pou4f1-dependent fibrogenic gene network for promoting TGF-β1/Smad3-driven MMT in BMDMs at the transcriptional level. More importantly, using two mouse models of progressive renal interstitial fibrosis featuring the MMT process, we demonstrated that adoptive transfer of TGF-β1-stimulated BMDMs restored both MMT and renal fibrosis in macrophage-depleted mice, which was prevented by silencing Pou4f1 in transferred BMDMs. These findings establish a role for Pou4f1 in MMT and renal fibrosis and suggest that Pou4f1 may be a therapeutic target for chronic kidney disease with progressive renal fibrosis.

未解决的炎症可导致组织纤维化和器官功能受损。巨噬细胞-肌成纤维细胞转化 (MMT) 是一种新发现的机制，持续的慢性炎症通过该机制导致不同形式的肾脏疾病进行性纤维化。然而，MMT 背后的机制仍然很大程度上未知。在这里，我们发现了一种大脑特异性同源框/POU 结构域蛋白 Pou4f1 (Brn3a) 作为 MMT 的特异性调节剂。有趣的是，我们发现 Pou4f1 在人类和实验性肾脏疾病的纤维化部位接受 MMT 的巨噬细胞高度表达，通过肌成纤维细胞标志物 α-SMA 的共表达来鉴定。出乎意料的是，Pou4f1 表达在体内肾纤维化的早期和体外骨髓衍生巨噬细胞 (BMDM) 的 MMT 期间达到峰值。机械地，染色质免疫沉淀 (ChIP) 分析确定 Pou4f1 是 Smad3 靶标和 MMT 的关键下游调节因子，而微阵列分析定义了一个依赖于 Pou4f1 的纤维化基因网络，用于在转录水平上促进 BMDMs 中 TGF-β1/Smad3 驱动的 MMT。更重要的是，使用两种具有 MMT 过程的进行性肾间质纤维化小鼠模型，我们证明了 TGF-β1 刺激的 BMDM 的过继转移恢复了巨噬细胞耗竭小鼠的 MMT 和肾纤维化，这是通过沉默转移的 BMDM 中的 Pou4f1 来预防的. 这些发现确定了 Pou4f1 在 MMT 和肾纤维化中的作用，并表明 Pou4f1 可能是伴有进行性肾纤维化的慢性肾病的治疗靶点。而微阵列分析定义了一个Pou4f1依赖性纤维化基因网络，用于在转录水平促进BMDMs中TGF-β1/Smad3驱动的MMT。更重要的是，使用两种具有 MMT 过程的进行性肾间质纤维化小鼠模型，我们证明了 TGF-β1 刺激的 BMDM 的过继转移恢复了巨噬细胞耗竭小鼠的 MMT 和肾纤维化，这是通过沉默转移的 BMDM 中的 Pou4f1 来预防的. 这些发现确定了 Pou4f1 在 MMT 和肾纤维化中的作用，并表明 Pou4f1 可能是伴有进行性肾纤维化的慢性肾病的治疗靶点。而微阵列分析定义了一个Pou4f1依赖性纤维化基因网络，用于在转录水平促进BMDMs中TGF-β1/Smad3驱动的MMT。更重要的是，使用两种具有 MMT 过程的进行性肾间质纤维化小鼠模型，我们证明了 TGF-β1 刺激的 BMDM 的过继转移恢复了巨噬细胞耗竭小鼠的 MMT 和肾纤维化，这是通过沉默转移的 BMDM 中的 Pou4f1 来预防的. 这些发现确定了 Pou4f1 在 MMT 和肾纤维化中的作用，并表明 Pou4f1 可能是伴有进行性肾纤维化的慢性肾病的治疗靶点。使用两种具有 MMT 过程的进行性肾间质纤维化小鼠模型，我们证明了 TGF-β1 刺激的 BMDM 的过继转移恢复了巨噬细胞耗尽小鼠的 MMT 和肾纤维化，这可以通过沉默转移的 BMDM 中的 Pou4f1 来预防。这些发现确定了 Pou4f1 在 MMT 和肾纤维化中的作用，并表明 Pou4f1 可能是伴有进行性肾纤维化的慢性肾病的治疗靶点。使用两种具有 MMT 过程的进行性肾间质纤维化小鼠模型，我们证明了 TGF-β1 刺激的 BMDM 的过继转移恢复了巨噬细胞耗尽小鼠的 MMT 和肾纤维化，这可以通过沉默转移的 BMDM 中的 Pou4f1 来预防。这些发现确定了 Pou4f1 在 MMT 和肾纤维化中的作用，并表明 Pou4f1 可能是伴有进行性肾纤维化的慢性肾病的治疗靶点。