白三烯B4-白三烯B4受体1轴促进糖尿病肾病肾脏损伤的作用机制研究

Type 2 Diabetic Nephropathy (DN) is the leading cause of end stage of renal diseases in the worldwide. Though the molecular mechanisms of the DN were widely investigated, the exact molecular mechanisms of the DN were still unclear. We applied the Affymetrix® microarray platform (Human Transcriptome Array 2.0, HTA 2.0, GSE96804) tested the gene expression of the microdissected glomeruli from DN patients. There were total 61 biopsy proven DN patients were enrolled and 20 healthy as control. By using the weighted gene co-expression network analysis (WGCNA), we found that the molecular mechanisms of the DN concisely by a number of functional modules of co-expressed genes. We next identify some key members (or hub genes) of DN. Furthermore, we try to use transgenic murine model and classic molecular biology experiments to confirm the function of Hub genes. Our previous study has applied this strategy to reveal how the podocytes key gene governs the podocytes cytoskeletal rearrangement and disruption in renal dysfunction such as diabetic nephropathy (Pan Y, Diabetes, 2018). In the current study, we will use BLT1-/- transgenic murine model and multiple strategies to reveal the key molecules (ALOX5 and LTB4/BLT4 axis) that change the innate immune response in in renal dysfunction such as diabetic nephropathy. The elucidation of these novel mechanisms may help develop more effective treatments of diabetic nephropathy.

糖尿病肾病（Diabetic Nephropathy）是导致终末期肾脏疾病首要因素。目前对其发病机制尚不完全清楚。为了深入探索其发病机制和寻找治疗靶点，我们试图通过显微分离61例DN患者肾小球构建转录谱（GSE96804），通过权重基因共表达模块分析（WGCNA），获得与临床表型和预后相关性强的基因模块，筛选出各模块中Hub基因。进一步通过构建转基因小鼠模型和经典的分子生物学实验对Hub基因进行功能验证。本课题组前期利用该研究策略已经充分阐明了足细胞关键分子在糖尿病状态下对足细胞骨架调控的机制((Pan Y, Diabetes, 2018)；此次立项试图利用转基因小鼠（白三烯B4受体1敲除小鼠，BLT-/-小鼠）深入阐明白三烯B4- BLT1（LTB4-BLT1）轴在糖尿病肾病天然免疫反应中的作用机制。本研究的意义在于建立糖尿病肾病机制研究的新策略和寻找干预新靶点。

糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy)是导致终末期肾脏疾病首要因素。目前对其发病 机制尚不完全清楚。为了深入探索其发病机制和寻找治疗靶点，我们试图通过显微分离61例DN 患者肾小球构建转录谱(GSE96804)，通过权重基因共表达模块分析(WGCNA)，获得与临床 表型和预后相关性强的基因模块，筛选出各模块中Hub基因。进一步通过构建转基因小鼠模型 和经典的分子生物学实验对Hub基因进行功能验证。本课题组前期利用该研究策略已经充分阐 明了足细胞关键分子在糖尿病状态下对足细胞骨架调控的机制((Pan Y, Diabetes, 2018) ;此次立项试图利用转基因小鼠(白三烯B4受体1敲除小鼠，BLT-/-小鼠)深入阐明白三烯B4-BLT1(LTB4-BLT1)轴在糖尿病肾病天然免疫反应中的作用机制。本研究的意义在于建立糖 尿病肾病机制研究的新策略和寻找干预新靶点。.研究结果显示在多种肾脏损伤模型包括糖尿病肾病、缺血再灌注以及单侧输尿管拮扎（UUO）中证实，肾脏损伤状态下，肾脏 ALOX5 表达明显升高。敲除 BLT1，可以减轻肾脏损伤，显著减少中性粒细胞浸润，改善肾脏预后。在AKI损伤早期，Gr1+的细胞高表达BLT-1，BLT-1KO小鼠GR-1+细胞中的BLT-1表达下降。BLT1 抑制剂(U75302)有效改善AKI后肾脏的损伤，改善肾小管损伤标志物KIM-1和NGAL的表达，减少中性粒细胞和巨噬细胞的数量。同时改善肾脏的炎症状态例如TNFa，IL6，CCL2，CCL3的表达以及巨噬细胞的激活状态。BLT1 抑制剂(U75302)有效改善AKI后肾脏的的纤维化。BLT-1-/-减少ly6G(Gr-1)+细胞的浸润，其机制可能和BLT1敲除减少骨髓来源的 Gr1+细胞增殖和迁移导致肾脏的损伤。同时减少趋化因子蛋白CXCR1,2,4）的表达。以上结果均提示BLT-1可能在肾脏损伤中天然免疫细胞起着调节作用。