Tisp40在肾缺血再灌注损伤中的作用及机制研究

Tubular injury and abnormal repairment are predominant factors for development of renal ischemia-reperfusion injury to chronic kidney injury , but the mechanisms involved are not fully understood. Tisp40 belongs to CREB/CREM transcription factor superfamily, which are associated with cell apoptosis and inflammation. The project intends to clarify the roles of Tisp40 in tubular apoptosis and interstitial fibrosis and its underlying mechanisms after renal ischemia-reperfusion injury at cell, animal and molecular levels. The first aim: we explore the roles of Tisp40 in renal tubular apoptosis and interstitial fibrosis in vitro with primary culture of renal tubular epithelial cells treated with hypoxia/reoxygen and TGFβ1 by knowdown or expression of Tips40.the second aim: we will employ Tisp40 knocknout mice and tubular specific Tisp40 transgenic mice to study its roles in renal tubular apoptosis and abnornal repairment induced interstitial fibrosis using a renal ischemia-reperfusion injury animal model. The third aim,we will block or activate the key downstream protein of Tisp40 via drugs or genetic engineering aproaches to reverse the phenotype caused by Tisp40 knockout or overexpression and try to clearify the mechanisms involved.

肾缺血再灌注（I/R）所致的肾小管损伤和异常修复伴随的间质纤维化贯穿于急、慢性肾损伤的全过程，但机制尚未完全阐明。Tisp40属于CREB/CREM家族转录因子，与细胞稳态和炎症相关。我们最近研究首次发现，敲除Tisp40可以减轻I/R所致的小鼠肾小管损伤和肾功能恶化。本项目拟从细胞、动物和分子水平阐明Tisp40在I/R所致的肾小管损伤和异常修复中的"双重"作用和机制：1）通过缺氧和TGFβ1刺激Tisp40基因缺失或过表达的肾小管原代细胞，研究Tisp40在肾小管损伤和修复中的作用和机制；2）通过在Tisp40基因敲除和肾小管特异性转基因小鼠建立肾I/R模型，进一步从体内研究Tisp40在肾小管坏死和异常修复所致间质纤维化中的作用和机制；3）拟通过药物或基因工程手段抑制或激活Tisp40下游关键分子以期逆转Tisp40敲除和转基因所致的表型；为急、慢性肾脏疾病的防治策略提出新思路.

肾缺血再灌注损伤是导致急性肾损伤的常见原因，但目前尚无有效的治疗方法。Tisp40是CREB/ATF家族的转录因子，以往研究发现，Tisp40参与细胞凋亡、增殖和分化。本实验我们研究Tisp40在肾缺血再灌注损伤中的作用及分子机制。我们选用Tisp40基因敲除小鼠和野生型小鼠为研究对象，通过夹闭双侧肾蒂30分钟，然后释放动脉夹再灌注48小时和10周，分别建立肾缺血再灌注损伤和肾纤维化模型。细胞水平我们通过缺氧/复氧和TGFβ1刺激，分别建立肾缺血再灌注损伤和肾纤维化的体外模型。体内实验研究发现，Tisp40基因敲除可以降低肾缺血再灌注诱导的肾功能下降，抑制肾小管上皮细胞凋亡蛋白（CHOP、Bax、Cleaved Caspase-3）的表达；Tisp40基因敲除可以降低肾缺血再灌注后中性粒细胞和巨噬细胞浸润、炎性细胞因子（TNF-α、MCP-1）的表达和NF-κB信号通路活化；Tisp40基因敲除可减轻肾缺血再灌注损伤后肾纤维化相关蛋白（α-平滑肌肌动蛋白、纤连蛋白和Ⅰ型胶原蛋白）的表达，并抑制TGFβ/Smads信号通路。体内研究发现，Tisp40基因过表达促进缺氧/复氧诱导的细胞凋亡蛋白（CHOP、Bax、Cleaved Caspase-3）的表达；Tisp40基因过表达促进TGFβ1诱导的肾纤维化相关蛋白（α-平滑肌肌动蛋白、纤连蛋白和Ⅰ型胶原蛋白）的表达，并活化TGFβ/Smads信号通路。总之，Tisp40可加剧肾缺血再灌注损伤诱导的肾小管上皮细胞凋亡、炎症反应和肾小管间质纤维化，而Tisp40基因敲除可减轻缺血再灌注诱导的急性和慢性肾损伤。