microRNA在脓毒血症急性肾损伤中的作用、调控及诊断价值

Septic acute kidney injury (AKI) is triggered by excessive immune response and inflammation, leading to kidney tissue damage and rapid loss of renal function, which is associated with poor prognosis with a mortality rate of over 70% causing huge pain and financial burden to the patients, their families and the society. Currently, the pathogenic mechanism of septic AKI is very unclear, its diagnosis is difficult and there is no effective therapy. The applicant has a long track record in the research of AKI and recently, has revealed a role of microRNAs in AKI induced by renal ischemia/reperfusion. Moreover, the preliminary studies have demonstrated significant changes of microRNA expression in septic AKI models. Based on these results, it is hypothesized that "microRNAs regulate the immune/inflammatory response and tubular damage during septic AKI“. This project will determine the role of microRNAs in septic AKI, profile microRNA expression, identify the changed microRNAs, delineate their target genes and regulation of inflammation and tissue damage, and analyze specific microRNAs in septic AKI animals and human patients. The research may unveil novel microRNA-mediated mechanism of septic AKI and discover new, effective strategies for its diagnosis and treatment, having significant scientific and clinical implications.

脓毒血症急性肾损伤（AKI）由过度免疫炎症反应引发，导致肾组织损伤和肾功能急剧下降，死亡率高达70%，而且预后差；给病人、家庭和社会带来极大的痛苦和经济负担。目前，脓毒血症AKI发病机制很不清楚，临床诊断困难，没有有效的治疗手段。申请人长期从事AKI机制研究，最近又揭示了microRNA在缺血性AKI中的病理作用。其前期实验进一步发现了microRNA在脓毒血症AKI中的显著变化。基于这些工作，现提出“microRNA在脓毒血症AKI中调控免疫炎症反应和肾小管损伤”的设想。本项目将确立microRNA在脓毒血症AKI中的作用、分析microRNA表达谱、鉴定特异变化的microRNA，阐明其靶基因及对炎症和肾小管损伤的调控，并检测动物模型和病人血清与尿液中的microRNA，从而揭示microRNA调控脓毒血症AKI的全新机制，发现有效的早期诊断和治疗方法，具有深远的科学意义和临床价值。

脓毒血症急性肾损伤（AKI）由过度免疫炎症反应引发，导致肾组织损伤和肾功能急剧下降，死亡率高达70%，而且预后差。目前，脓毒血症AKI发病机制很不清楚，临床诊断困难，没有有效的治疗手段。本项目的研究内容包括：确立microRNA（miRNA）在脓毒血症AKI中的作用、分析miRNA表达谱、鉴定特异变化的miRNA，阐明其靶基因及对炎症和肾小管损伤的调控，并检测动物模型和病人血清与尿液中的miRNA，从而揭示miRNA调控脓毒血症AKI的全新机制，发现有效的早期诊断方法。已按研究计划完成了本课题的研究内容，达到了预期的研究目标。主要发现包括：1）利用肾近端小管Dicer基因敲除的小鼠模型，发现肾近端小管Dicer基因缺失对脓度血症AKI没有显著的影响。2）利用miRNA microarray分析了LPS诱导的脓毒血症AKI小鼠肾组织中miRNA表达谱，利用real-time-PCR 测定特异miRNA 表达，利用原位杂交明确了miR-376b和miR-452在肾小管上皮细胞中的表达。3）使用特异性的miR-376b类似物上调miR-376b的表达，证实miR-376b下调在脓毒血症AKI中起肾脏保护作用；并进一步明确miR-376b的下调和miR-452上调均依赖于NFκB。4）采用生物信息学预测NFκBIZ为miR-376b的下游靶基因，利用双荧光素酶报告系统分析明确NFκBIZ为miR-376b靶基因；并证实NFκBIZ通过负调控NFκB的表达，抑制炎症反应，起肾脏保护作用。5）通过比较脓毒血症AKI和正常对照小鼠模型，及脓毒血症AKI，脓毒血症非AKI病人及健康对照血清和尿液中miR-376b、miR-452的表达水平，发现尿液中miR-376b表达下调，血清和尿液中miR-452表达上调可作为脓毒血症AKI的早期诊断指标；并进一步发现其与现行敏感的蛋白质指标[IGFBP7]*[TIMP2]比较，尿液中miR-452具有更高的敏感性和相近的特异性。6) 扩展研究发现了在缺血性AKI或顺铂诱导的肾毒性AKI中特异表达的miRNA;并进一步明确了它们在AKI发生中的的作用、机制和调控。这些发现揭示了miRNA调控脓毒血症AKI的全新机制，发现了潜在脓毒血症AKI早期诊断的生物标记物，为脓毒血症的治疗提供了实验依据，具有深远的科学意义和临床价值。