足细胞来源外泌体介导miR-1246调控肾小管上皮细胞损伤的机制研究

Glomerular diseases are always accompanied by tubulointerstitial injury, which plays important roles in the development of glomerular diseases. The mechanism of tubulointerstitial injury remains to be explored. Our previous study found that exosomes derived from damaged podocyte, in which miR-1246 was significantly upregulated, could induce renal tubular cell injury. Bioinformatic analysis showed that miR-1246 could regulate the expression of GSK3β and AXIN2. Therefore, we hypothesis that exosomal miR-1246 derived from injuried podocyte could induce renal tubular cell injury by inhibiting GSK3β and AXIN2 expression. To prove this hypothesis, the effect of miR-1246 to induce tubular cell injury and the detailed molecular mechanisms will be investigated by applying sequential biological methods, including flowcyte,qRT-PCR, transfection, WB and immunostaining. Not only cell lines and animal models, but also clinical specimens are used in this study. The findings of this research will broaden the clinical applications of exosomal miR-1246 and guide individualized treatment of tubular injury.

肾小球疾病进程中存在不同程度的肾小管上皮细胞损伤，并且肾小管病变在肾小球疾病进展中发挥重要作用，而肾小球疾病肾小管损伤的分子机制尚不清楚。我们前期研究发现受损足细胞来源外泌体可以诱导肾小管上皮细胞损伤；RNA测序结果显示受损足细胞外泌体中miR-1246明显升高；生物信息学预测发现GSK3β、AXIN2是miR-1246的潜在靶点。据此我们提出研究假说：损伤足细胞来源外泌体miR-1246介导了足细胞与肾小管上皮细胞之间的交流，通过调控GSK3β、AXIN2表达参与肾小管上皮细胞损伤。为验证假说，本项目通过临床标本、细胞和动物模型、转基因小鼠模型，采用流式细胞分选、qPCR、细胞转染、WB、免疫荧光等技术，研究足细胞来源外泌体介导miR-1246对肾小管细胞的损伤作用及分子机制。预期研究结果将为阐明肾小球疾病肾小管损伤的分子机制、早期诊断和治疗提供新的理论和实践依据，具有重要的临床意义。

不同病因导致的肾小球疾病进程中均存在肾小管上皮细胞损伤和间质纤维化，并且肾小管间质病变在肾小球疾病进展中发挥重要作用。足细胞损伤是肾小球疾病发生发展的中心环节。我们前期研究发现在足细胞损伤早期即出现内皮细胞氧化应激和系膜细胞增殖。这一结果提示足细胞在激活或损伤情况下会分泌某些因子作用于邻近的肾小球固有细胞，产生显著的损伤作用。同样，我们有理由推测足细胞分泌的某些因子也有可能作用于肾小管上皮细胞，成为肾小球疾病早期肾小管损伤的机制之一。外泌体不仅可以作为多种疾病的生物标志物，而且可与靶细胞表面受体或粘附分子结合激活相关信号通路或通过融合/内吞作用传递其内容物进入靶细胞调控靶细胞基因表达，介导多种细胞-细胞间信号传递和相互交流（crosstalk）。通过对受损足细胞分泌的外泌体miRNA测序，我们发现miR-1246在调控肾小球-肾小管crosstalk中具有重要作用，因此我们研究了受损伤足细胞分泌的外泌体miR-1246通过调控GSK3β/AXIN2进而活化Wnt/β-catenin信号通路导致肾小管上皮细胞损伤，促进肾脏纤维化的发生发展。并探讨足细胞来源外泌体miR-1246与肾小管损伤的相关性。我们的研究结果显示，多种损伤刺激后的足细胞外泌体中miR-1246均显著升高，富含miR-1246的外泌体能进入肾小管细胞并介导后者的损伤。足细胞分泌的外泌体miR-1246通过抑制GSK3β/AXIN2从而活化β-catenin信号通路，诱导肾小管纤维化，而抑制外泌体miR-1246能够上调GSK3β/AXIN2抑制β-catenin信号通路而保护肾小管上皮细胞。进一步我们还发现伴有肾小管损伤的FSGS患者尿液足细胞来源的外泌体含量升高，miR-1246升高，并与肾小管损伤程度具有一定的相关性。本研究揭示了肾小球疾病肾小管损伤的新机制，为确定肾小管损伤新型生物标志物及潜在治疗靶点提供依据。