HMGB-1-TLR4/RAGE过度活化在孕期炎症刺激致子代肾盂肾炎易感性增强中的作用及机制研究

Pyelonephritis (PN) has higher morbility and recurrence rate that cannot be effectively rescued by traditional preventions and treatments, indicating more crucial mechanisms are to be discovered. Our lab previously observed an elevation of DNA methylation in kidney of offspring from prenatal inflammatory stimulation (PIS). Meanwhile, PIS promotes renal NF-κB activation and HMGB-1 release in offspring at 20 weeks of age. Uropathogenic Escherichia coli infection in offspring from PIS exhibits more severe phenotypes of PN and increased HMGB-1 release. Thus, we hypothesized that intra-renal HMGB-1 over-expression induced by DNA methylation may be involved in enhanced offspring’s PN that underwent PIS. The current study will utilize the animal model of PIS along with uropathogenic Escherichia coli infection. Global and specific gene DNA methylation levels were assigned for exploring the relationship between DNA methylation and the expression changes of HMGB-1. A specific HMGB-1 inhibitor, Glycyrrhizin, were applied for evaluating the role of blocking HMGB-1 pathway in PN treatment. The present study will be the first to systematically assessing the role of HMGB-1 pathway on increased PN sensitivity of offspring that underwent PIS, which will provide novel insights on PN prevention and treatment.

肾盂肾炎（pyelonephritis，PN）发病率及复发率高，传统防治不能有效遏制，提示可能有其他重要机制未被发现。在前期研究中我们发现孕期炎症刺激后子代肾脏整体甲基化水平改变；20w时肾脏NF-κB活化、HMGB-1表达升高与肾脏的损伤密切相关；并在预实验中我们观察到尿路大肠杆菌感染后孕期刺激致子代PN症状更重伴有HMGB-1异常高表达。据此，我们推测孕期炎症刺激可能通过表观遗传的方式调控HMGB-1 通路表达，参与子代PN易感性增强。本课题拟复制孕期炎症刺激模型并附加尿路大肠杆菌感染，检测感染前后各组子代发育关键时期整体及关键基因的甲基化水平，分析表观遗传的改变规律以及与HMGB-1通路活化的关系，同时给予HMGB-1抑制剂Glycyrrhizin评价其在PN上的治疗作用。本课题将首次系统探讨HMGB-1通路在孕期炎症刺激致子代PN易感性增强上的作用，为PN的防治提供新思路。

机体强烈的炎症免疫反应可能是肾盂肾炎（pyelonephritis，PN）造成组织损伤以及复发的重要原因。我们前期研究发现孕期炎症刺激可以导致子代个体的炎症反应性增强，提示我们孕期炎症刺激所导致的子代炎症反应性增强可能影响了 PN 的易感性。为此，本研究首先复制了孕期炎症暴露模型，通过系列实验，明确孕期炎症刺激可以导致子代肾盂肾炎发病易感性增加，且这一增加与肾脏局部的树突状细胞比例异常升高密切相关；对子代肾脏的转录组测序结果发现，孕期炎症刺激显著导致的子代肾脏差异基因主要富集在脂质代谢相关的通路上，而脂代谢相关通路在肾盂肾炎发病上仍少见报道；使用Qigen公司的Ingenuity Pathway Analysis（IPA）软件对差异基因进行进一步分析，发现差异基因富集的生物学功能富集在在肾功能紊乱上（肌酐、尿素氮升高及肾功能异常），相关的通路可能与mTORC1-JNK1/2的异常活化导致的脂代谢异常，进而引发炎症高反应性有关。.此外，在课题资助下，除对孕期炎症暴露导致子代PN发病敏感性机制进行探索外，本研究还系统探索了孕期炎症暴露致子代肾脏损伤的干预手段，研究发现，使用贝那普利对子代干预后发现其可以显著抑制孕期炎症暴露导致的子代RAS系统的异常激活，显著减轻子代的肾脏损伤，其机制可能与抑制了孕期炎症暴露导致的子代NF-κB通路的异常活化密切相关。..在课题项目资助下，进行了较为广泛的国内学术交流和合作（参加全国抗炎免疫药理学学术会议1人次，重庆市学术会议1人次）；培养硕士研究生1名；发表SCI论文4篇，在总结待投稿论文1篇。