Fractalkine/CX3CR1增加老年急性缺血性肾损伤易感性的机制研究

Acute Kidney Injury (AKI) is a common and important critical case in clinic, and the geratic people are the major morbidity population of AKI. Recent studies have confirmed that the impact of internal environment on tissue remodeling and function changing of aging organ, but whether the internal environment affecting the development of senile AKI is unclear. In previous study, we constructed heterochronic parabioses models to study kidney senescence and dentified the difference internal milieu factors between young – old by high-throughput genomics technology. We have found fractalkine is closely related to kidney senescence. So, we propose scientific hypothesis: Fractalkine/CX3CR1 may influence apoptosis, autophagy, inflammation and other signaling pathways to increase the susceptibility of elderly ischemic AKI. To test this hypothesis, this study will build ischemic AKI models based on the heterochronic parabioses models, using knockout mice, immunohistochemistry, RT-PCR, western blot and other means, from the whole animal level, organizations, cellular, molecular, to discuss how Fractalkine/CX3CR1 increase the susceptibility of elderly ischemic AKI and what the mechanism is. Our research will enrich the development of aged AKI theory and expound a new target for prevention and treatment of AKI in elderly patients.

急性肾损伤（AKI）是常见的急危重症，老年人是AKI的重要发病人群。近年研究证实，机体内环境影响衰老器官的组织重塑和功能，但内环境影响老年AKI发生发展的机制尚不清楚。我们前期构建了连体动物模型并应用于肾脏衰老，发现异龄连体中老年小鼠肾脏的衰老相关性指标有改善趋势，凋亡水平降低，自噬水平增高；并发现内环境因子Fractalkine与肾脏衰老密切相关。为此，我们提出科学假说：Fractalkine/CX3CR1可能通过影响凋亡、自噬、炎症等信号通路增加老年缺血性AKI的易感性。为验证这一假说，本课题将在连体小鼠模型基础上构建缺血性AKI模型，采用基因敲除鼠、免疫组化、RT-PCR、western blot等手段，从动物整体水平、组织、细胞、分子等多方面探讨Fractalkine/CX3CR1在增加老年缺血性AKI易感性中的作用及其机制，从而完善老年AKI发病机制，寻找防治老年AKI的新靶点。

肾脏随着增龄而发生渐进性衰老是老年人易发肾脏疾病的生物学基础。老年人是急性肾损伤(AKI)的主要发病人群，防治老年AKI的发生是降低AKI总体发病率和死亡率的关键环节。近年研究表明，通过改变衰老个体机体的内环境可诱导器官组织的重塑，并使衰老器官功能得到显著恢复。本项目成功构建了连体动物模型中受体鼠AKI 的联合动物模型，对肾脏标本进行组织病理学染色及分析，明确了内环境年轻化可减轻老年急性缺血性肾损伤的发生。大量研究表明，急性肾损伤是一种由固有免疫和适应性免疫系统介导的炎症性疾病。Fractalkine是趋化因子CX3C亚家族中唯一成员，组成表达于肾 脏组织中，当发生缺血再灌注肾损伤时则主要在外髓表达；抑制其受体CX3CR1可减轻急性缺血再灌注肾损伤及缺血后肾脏间质的纤维化。我们的研究发现，当发生AKI时肾脏组织中Fractalkine显著升高，并激活其受体CX3CR1的表达，进而促进巨噬细胞、中性粒细胞的免疫反应。同时，我们的研究表明当肾脏发生急性缺血再灌注损伤或药物性损伤时，会有肾小管上皮细胞的凋亡、单核细胞和中性粒细胞浸润以及细胞因子(IL- 6，IL - 1β和TNF -α )和趋化因子(如MCP-1)的显著升高。确定了内环境因子 Fractalkine 可增加老年急性缺血性肾损伤易感性，对凋亡、自噬、炎症对参与内环境变化影响老年急性缺血性肾损伤的作用机制进行了阐明。另外，本项目对顺铂诱导的急性肾损伤进行了研究。Necroptosis是一种近年来发现的新型程序性死亡机制，是由死亡受体和配体启动、通过死亡受体介导在凋亡通路受到抑制的情况下发生的一类细胞坏死。其具有明显的坏死特性，可引起显著的炎症反应，可被小分子化合物特异性阻断。研究表明necroptosis在AKI发病过程中很重要。我们的研究表明在Nec-1对顺铂导致的急性肾损伤的保护作用中有多条途径参与，应用Nec-1后在necroptosis、apoptosis、炎症、自噬、氧化应激等多方面均有显著改善作用。 本项目对肾脏衰老及老年相关性肾损伤的防治提供新思路，具有良好的临床转化前景。.