miR-17-92靶向TSP-1/CD47信号轴在肾脏缺血再灌注损伤中的作用

Renal ischemia reperfusion injury (IRI) is associated with reduced short-term and long-term outcome of kidney transplantation. The mechanism is not well addressed and no cure is available. miR-17-92 cluster which encodes miR-17, miR-18a, miR-19a, miR-20a, miR-19b is highly conservative. We found several miRNAs of miR-17-92 cluster increased after IRI and miR-17-92 served as a protector in renal.IRI. Few studies have suggested that the activation of TSP-1/CD47 axis worsen renal IRI, and inhibition of TSP-1/CD47 axis promoted the upregulation of vascular regeneration signal and cellular self-renewal signal after injury.Bio-information analysis revealed that miR-17-92 can target the 3’UTR of TSP-1. Therefore, we hypothesized miR-17-92 may targeting TSP-1, result in the inhibition of TSP-1/CD47 axis, then down regulating the injury signal and upregulating regeneration signal in renal IRI, leading to a better kidney function preservation. In the present research, we plan to utilize comprehensive molecular methods to test our hypothesis, and find the key member of miR-17-92 cluster which played important role in kidney protection.

肾脏缺血再灌注损伤是影响移植肾短期及长期存活的重要因素，其机制尚不清楚。miR-17-92基因簇是一个高度保守的基因簇，编码多个miRNA。我们前期研究发现肾脏缺血再灌注损伤后miR-17-92家族有多个miRNA水平明显增高，且miR-17-92高表达具有肾脏保护作用。研究表明TSP-1/CD47信号轴激活会加重肾脏缺血再灌注损伤，抑制TSP-1/CD信号轴能够明显激活细胞再生及损伤后修复信号；生物信息学分析发现miR-17-92簇有多个miRNA能够直接靶向TSP-1。因此我们提出在肾缺血再灌注损伤中，miR-17-92可以通过靶向TSP-1，抑制TSP-1/CD47信号轴，抑制其下游损伤信号通路、上调再生信号通路，从而保护肾脏。本项目拟通过多种分子生物学手段，明确miR-17-92在肾脏缺血再灌注损伤中发挥作用的具体miRNAs，并阐明其对于TSP/CD47信号轴的调控机制。

背景：肾脏缺血再灌注损伤（ischemia reperfusion injury，IRI）可导致排斥反应增加及移植物存活时间缩短，影响患者预后。miR-17-92在肾脏IRI中高表达，并与较好的肾功能和较快的恢复相关，具有肾脏保护作用。然而，miR-17-92发挥保护作用的机制尚不清楚。激活TSP-1/CD47信号轴在肾脏IRI中可以抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡，并能抑制血管生成；miR-17-92中miR-18a、miR-19a均可靶向TSP-1 3’非编码区，抑制其表达。因而，miR-17-92有可能通过抑制TSP-1/CD47信号轴活化，进而发挥肾脏保护作用。本研究目的在于验证miR-17-92靶向TSP-1/CD47对IRI的保护及修复作用，筛选出发挥核心作用的miRNA，并探讨其在血管生成中的作用。.主要研究内容：通过体内外实验验证肾脏IRI过程中miR-17-92对于TSP-1/CD47信号轴的负性调控作用，能够通过抑制TSP-1/CD47信号轴发挥保护作用。进一步筛选肾脏IRI过程中miR-17-92簇能够调控TSP-1/CD47信号轴表达的miRNA，并明确TSP-1/CD47信号轴下游具体信号通路。.重要结果：1.体外模拟IRI，我们发现miR-17-92过表达能够明显减轻HK-2细胞凋亡，改善细胞增殖能力，抑制TSP-1/CD47信号通路，促进OSKM因子表达。2.过表达TSP-1能够促进细胞凋亡，同时OSKM表达降低；而抑制CD47的表达，则可以使细胞凋亡减少，同时上调OSKM表达。3. 和其他miRNA相比，miR-18a 组凋亡比例更低，细胞增殖能力更强，TSP-1/CD47信号通路蛋白表达更低，OSKM表达更高。4.体外模拟IRI，miR-18a能够提高VEGF/VEGFR2的表达，保护肾小管上皮细胞，并促进HUVEC成管。5.采用miR17-92敲除小鼠构建IRI模型，发现敲除组肾脏损伤明显加重，且TSP-1的表达明显升高。6. 和其他miRNA相比，miR-19a组肾功最好，组织损伤最轻，且VEGF的高表达。.科学意义：证实了miR-17-92对于肾脏的保护作用，且明确了其作用的下游信号通路。