衰老对MSC来源MV慢性肾脏损伤修复影响的研究

The aged tendency of population result in the increasing morbidity of chronic kidney disease in the elderly. The recent studies had proved the effect of microvesicle derived from mesenchymal stem cells(MSC-MV) in chronic kidney disease. Our previous research found that numbers of miRNAs were down-regulated expression in the elderly MSC-MV compared to the MSC-MV from young rat(such as miR-133、miR-294). The study will explore the influence of aging in the effect of the MSC-MV to chronic kidney disease. The main research are focus on: (1) testifying the kidney repair function of MSC-MV from young rat; (2) determining whether the renal repair effect would weaken in MSC-MV from elderly rat; (3) investigating the possible renal repair functions and mechanisms associated with the down-regulated expression miRNA in the elderly MSC-MV. The project is expected to provide further theoretical basis to MSC related miRNA intervention treatment in the elderly chronic renal injury.

人口老龄化致老年人慢性肾脏病发病率逐年上升。既往研究证实骨髓间充质干细胞来源微囊泡对慢性肾脏病有修复作用。我们前期研究发现老年MSC-MV相较于青年MSC-MV其内多种miRNA显著下降（如miR-133、miR-294等）,本项目将在前期研究结果的基础上，探讨衰老对MSC来源MV慢性肾脏损伤修复影响。主要研究内容：（1）证实青年大鼠MSC-MV的肾修复作用；（2）明确衰老MSC-MV是否对慢性肾脏损伤修复能力下降；（3）探明衰老MSC-MV内下调表达miRNA（如miR-133、miR-294）在肾修复中发挥作用及其机制。本项目将为探索衰老个体的慢性肾衰竭干细胞相关miRNA干预治疗提供初步实验依据。

背景：骨髓间充质干细胞（MSCs）在细胞和组织纤维化治疗中发挥了重要的作用。衰老可能会减弱MSCs对组织和器官损伤的修复功能。MSCs来源的外泌体（EVs）在肾脏损伤的修复中发挥了重要作用。本项研究探寻衰老对MSCs来源EVs（MSC-EVs）的影响，并且进一步探究老年大鼠来源的MSC-EVs内表达量降低的miR-294/miR-133在慢性肾脏疾病中发挥的作用。.方法：采用单侧输尿管梗阻（UUO）模型，观察3月龄和18月龄雄性Fisher-344大鼠MSC-EVs对肾纤维化的影响。在UUO模型造模前，将pLV-miR-294/pLV-miR-133类似物/抑制剂分别注射到年轻和老年大鼠体内。观察老年大鼠MSC-EVs和血清中miR-294/miR-133对慢性肾功能不全（CKD）的影响。采用转化生长因子-β1（TGF-β1）诱导人肾近端小管上皮（HK2）细胞体外模拟肾纤维化的病理过程。蛋白印迹方法检测HK2细胞中上皮/间充质标志物的表达和相关细胞通路磷酸化的情况。.结果：MSC-EVs对UUO所致CKD的抑制作用在老年组弱于青年组。老年大鼠MSC-EVs和血清中下调表达的miRNAs（miR-294和miR-133）明显的改善了UUO所致的老年大鼠肾损伤。miR-294和miR-133的过表达减轻了TGF-β1介导的HK2细胞上皮-间质转化（EMT），并且在miR-294和miR-133过表达的HK2细胞中，TGF-β1诱导的SMAD2/3和ERK1/2磷酸化的增加被明显的抑制。.贡献：MSC-EVs抑制肾纤维化的能力随着年龄的增长而降低。MSC-EVs和血清中miR-294/miR-133对老年大鼠肾纤维化和HK2细胞EMT有重要影响。此外，miR-294/miR-133的有效的阻止了TGF-β1介导的EMT过程中HK2细胞SMAD2/3和ERK1/2的磷酸化。这些发现表明miR-294/miR-133可能对老年人的肾纤维化和相关的肾功能不全有治疗作用。