ATRA通过RAR/MMP信号通路减轻足细胞损伤及肾小球硬化的分子机制

Podocyte injury plays a pivotal role in the progression of glomerulosclerosis(GS). The disorder of matrix metalloproteinases (MMPs) expressions is an important factor which contributes to the development of podocyte injury. All-trans-retinoic acid (ATRA) exerts a wide variety of biologic effects such as cell aggregation, differentiation and apoptosis. Our previous study found that ATRA might reduced podocyte injury via RAR/MMP signaling pathway. However, its exact mechanisms have not been reported yet. This study will be first conducted to explore the molecular mechanisms, including: 1. Adriamycin-induced podocyte injury model was established to study the effect of ATRA on the subcellular localization and expressions of MMP-2 and MMP-9 in podocyte. 2. Studying the effect of RAR/MMP signaling pathway on podocyte injury and GS by detecting the expressions of MMP-2, MMP-9, retinoic acid receptor-α, retinoic acid receptor-β, retinoic acid receptor-γ, transforming growth factor-β1, α-smooth muscle actin, nephrin and podocin, etc. 3. Construction of virus vector, gene silencing RAR receptor and transfecting exogenous RAR receptor, to further explore the molecular mechanisms of that ATRA reduced the glomerular podocyte injury and glomerulosclerosis (GS). This study will provide new ideas for prevention and treatment of GS.

足细胞损伤是肾小球硬化(GS)的中心环节。基质金属蛋白酶（MMPs）表达紊乱是足细胞损伤致GS的重要因素。全反式维甲酸（ATRA）具有调节细胞聚集、分化和凋亡作用。我们前期研究发现，ATRA可能通过RAR/MMP信号通路减轻足细胞损伤，但其确切机制尚未明确。本项目首次探讨其分子机制，内容包括：1.建立阿霉素致足细胞损伤模型，研究ATRA对足细胞MMP-2和MMP-9亚细胞定位和表达的影响；2. 检测MMP-2、MMP-9、RAR-α、RAR-β、RAR-γ、TGF-β1、α-SMA 、nephrin、podocin等表达，研究RAR/MMP信号通路对足细胞损伤和GS的影响；3.构建病毒载体，对体外培养阿霉素致损伤的足细胞和阿霉素诱导的GS大鼠进行siRNA 沉默和转染外源性RAR基因，进一步探讨ATRA通过RAR/MMP信号通路减轻足细胞损伤和GS的分子机制，为临床防治GS提供新思路。

足细胞损伤是肾小球硬化(GS)的中心环节。基质金属蛋白酶（MMPs）表达紊乱是足细胞损伤致 GS 的重要因素。全反式维甲酸（ATRA）具有调节细胞聚集、分化和凋亡作用。我们前期研究发现，ATRA 可能通过 RAR/MMP 信号通路减轻足细胞损伤，但其确切机制尚未明确。本研究通过建立阿霉素致足细胞损伤模型及GS大鼠模型，siRNA沉默和转染外源性RAR基因，检测MMP2、MMP9、RARα、 RARβ、RARγ、TGF-β1、α-SMA、nephrin、podocin等表达。结果显示：（1）沉默RARα、RARγ显著增加ATRA干预后GS大鼠肾小球细胞凋亡率，肾脏nephrin、podocin表达显著减少，α-SMA、TGF-β1、Col-IV和FN表达显著增加；转染外源性RARα、RARγ显著减少肾小球细胞凋亡率，GS大鼠肾脏nephrin、podocin表达显著增加，α-SMA、TGF-β1、Col-IV和FN表达显著降低；沉默RARβ及转染外源性RARβ对GS大鼠肾脏肾小球细胞凋亡率及nephrin、podocin、α-SMA、TGF-β1、Col-IV和FN表达未见显著差异；（2）沉默RARα、RARγ显著增加ATRA干预后的体外培养损伤足细胞细胞凋亡率，损伤足细胞nephrin、podocin表达显著减少，α-SMA、TGF-β1、Col-IV和FN表达显著增加；转染外源性RARα、RARγ显著减少足细胞凋亡率，损伤足细胞nephrin、podocin表达显著增加，α-SMA、TGF-β1、Col-IV和FN表达显著降低；沉默RARβ及转染外源性RARβ对足细胞凋亡率及nephrin、podocin、α-SMA、TGF-β1、Col-IV和FN表达未见显著差异。ATRA可能是通过与RARα/γ结合而上调MMP2/9信号通路表达，下调TGF-β1及ECM表达、增加nephrin和podocin表达以减轻GS及足细胞的损伤。本研究发表了SCI 论文3篇，中文核心期刊论文3篇，综述1篇。培养博士研究生毕业1名，硕士研究生毕业2名。