miR17-92在肾脏缺血再灌注中的作用及机制研究

Renal ischemia reperfusion injury (IRI) is associated with reduced short-term and long-term outcome of kidney transplantation. Furthermore, the mechanism is not well addressed. We found several miRNA of miR-17-92 cluster increased after IRI and miR-17-92 served as a protector in renal IRI. Data stem from oncology research identified miR-17-92 is an anti-apoptotic factor; additionally, bio-information analysis revealed that miR-17-92 can target the 3'UTR of several apoptosis trigger protein. Therefore, we hypothesized miR-17-92 down regulated apoptosis of tubule epithelia cell in renal IRI, leading to a better kidney function. In the present research, we will investigate the expression of miR-17-92 miR-17-92in biopsy of transplanted kidney, blood and urine, to establish and link to renal IRI and screening the effective miRNA and targeted apoptosis associated protein. Then we will further test the protective effect of miR-17-92 in renal IRI and find out the pivotal miRNA of miR-17-92 cluster and the signaling pathway. Finally, we will explore the miRNA mimics in renal IRI treatment.

肾脏缺血再灌注损伤（IRI）是影响移植肾短期及长期存活的重要因素，其损伤机制尚不清楚。我们发现小鼠肾脏IRI后多个miR-17-92簇的miRNA水平升高；后续实验发现miR-17-92高表达具有肾脏保护作用，具体机制不明。近来研究发现miR-17-92可以通过抑制凋亡来保护肿瘤细胞，生物信息学分析也发现其能够直接调控多个凋亡相关蛋白mRNA。因此我们提出在肾IRI中，miR-17-92可能通过抑制肾小管上皮细胞凋亡，改善肾功能。本项目拟首先通过检测移植肾及血液、尿液标本中miR-17-92表达图谱，证明miR-17-92与肾IRI的相关性，筛选具有调控作用的miRNA和凋亡因子；再通过细胞及动物实验验证miR-17-92在肾IRI的保护作用，确定发挥作用的miRNA，阐明下游具体信号通路，并探索miRNA mimics作肾IRI为潜在分子药物的可能性。

背景：肾脏移植过程不可避免会经历缺血再灌注损伤（IRI），不仅造成移植物延迟功能恢复,还可能促进急性排斥反应，减少移植物长期存活。由于肾 IRI 的病理生理机制非常复杂，至今尚未彻底阐明，也没有有效的预防措施。miRNA是近年来发现的一种短链RNA，可以通过转录后调控参与多种病理生理机制。我们之前的研究表明缺血再灌注后肾脏自噬水平明显增加，miR-17-92可能有保护作用。.研究内容：根据小鼠IRI建模后miR-17-92簇内6个miRNA的时间表达谱，筛选出其中两个表达变化最明显的miR-17和miR-20a进行后续研究。主要包括：1.动物IRI模型和细胞模型检测自噬和凋亡水平变化；2. miR-20a及miR-17对于HK-2细胞活力，细胞模型中凋亡及自噬水平的影响；3.通过生物信息学分析及荧光素酶报告筛选miR-17及miR-20a所作用的靶蛋白；4.通过干预下游靶蛋白，观察细胞模型自噬及凋亡水平变化；5.动物实验验证miR-20a及miR-17对于缺血再灌注损伤的保护作用及其所调控的凋亡、自噬水平变化和下游靶蛋白的变化。.重要结果及关键数据：1.小鼠IRI模型中，miR-17和miR-20a均明显高表达；自噬及凋亡水平也明显上调；细胞模型中miR-17和miR-20a均低表达，但是自噬及凋亡水平也明显上调；2. miR-17及miR-20a可以明显提高HK-2细胞的活力，抑制自噬及凋亡，抑制其表达会明显增加细胞模型凋亡水平；3. 生物信息学分析显示PTEN,BIM, BMPR2是miR-20a及miR-17的靶蛋白，细胞实验验证miR-17和miR-20a处理后PTEN及BIM有明显下降；荧光素酶报告实验也证实上述结果；4.上调PTEN及BIM可以拮抗miR-20a和miR-17对于自噬的凋亡的抑制作用；PTEN及BIM的下游信号通路为AKT/Beclin1；5.动物实验证实miR-17和miR-20a可以保护IRI过程肾脏组织的损伤，抑制自噬及凋亡水平，同时抑制PTEN及BIM的表达。