ACE2-Ang-(1-7)-Mas轴介导的抗高血压肾间质纤维化作用及其分子机制

高血压肾损害是终末期肾病的主要原因之一，其高发病率、致死率及疾病负担已备受关注和重视。业已证实肾间质纤维化(RIF)是高血压病肾损害的主要病理学基础，而血管紧张素II(Ang II)在其中起关键性作用。新近发现的血管紧张素转换酶2(ACE2)可催化Ang II转化为Ang-(1-7)。申请者前期研究表明ACE2-Ang-(1-7)-Mas轴活性异常涉及高血压RIF及肾损害的发生(Circulation,2010;Hypertension,2011)，但其机制不明。本课题在此基础上，利用自发性高血压大鼠SHR及WKY经Ang II诱导的高血压RIF大鼠，通过重组人ACE2基因对模型动物及细胞进行体内外干预实验，旨在探讨ACE2-Ang-(1-7)-Mas轴在逆转高血压RIF发生中的作用及机制，为确立该轴作为高血压肾纤维化防治的新靶点提供科学依据，以期在临床高血压肾损害早期防治上取得新的突破。

肾间质纤维化是高血压病肾损害的主要病理学基础，与血管紧张素II（Ang II）活性异常密切相关。血管紧张素转换酶2(ACE2)可催化Ang II转化为Ang-(1-7)。本项目旨在探讨ACE2-Ang-(1-7)-Mas对高血压肾脏纤维化的调控作用及其信号机制。我们研究发现，与正常WKY对照组相比，自发性高血压大鼠（SHR）收缩压水平明显升高，肾脏组织中TGFb1、CTGF、纤维连接蛋白1(FN1)及I型胶原表达增加，导致肾脏间质纤维化水平明显增加。重组ACE2(rhACE2; 2 mg/kg)干预4周后在降压的同时，可显著减轻SHR大鼠肾脏间质纤维化现象。ACE2基因缺失导致肾脏间质纤维化和氧自由基生成增加，而Ang-(1-7)水平出现降低，伴有NOX4和促炎症因子明显增加，包括IL-1b、IL-6、RANTES和TNF-a。Ang II介导的高血压小鼠中肾脏组织存在ACE2和Nephrin信号下调，肾脏功能紊乱和超微结构损伤，血浆肌酐、尿素氮及Ang II水平水平增加。重组ACE2治疗后促进高血压小鼠肾脏组织ACE2和Nephrin表达，减轻肾间质纤维化、炎症及肾脏超微结构损伤，伴肾脏NOX4、TGFb1、CTGF表达及ERK1/2磷酸化水平降低。但各组小鼠肾脏NOX2和Mas受体水平无明显差异。在原代培养的小鼠肾脏成纤维细胞中，Ang II (100 nmol•L−1)刺激后细胞氧自由基水平明显上升，细胞NOX4, TGFb1, CTGF, FN1及ERK1/2磷酸化增加，上述Ang II的作用可被rhACE2 (1 mg•mL−1)或Irbesartan (10 μmol•L−1)所阻断。我们的研究提示ACE2可通过改善肾脏Ang-(1-7)/Ang II平衡、Nephrin及TGFb-CTGF-ERK信号，促使高血压小鼠肾脏间质纤维化、肾功能紊乱及结构损伤得到改善(J Transl Med 2015; Hypertension 2014; J Clin Hypertens 2014；Circulation Journal 2013; J Transl Med 2013; PLoS ONE 2012)。本项目为确立ACE2-Ang-(1-7)-Mas轴轴作为高血压肾纤维化防治的新靶点提供了实验依据，具有重要的理论意义和潜在的临床价值。