CORM-2阻断核内HMGB1释放的机制及其在肾缺血再灌注损伤中的保护作用研究

Kidney ischemia-reperfusion injury (IRI) is the most common cause of acute renal failure. The detail machanism and the trigger foctors of IRI are still not clear. The strategy reported to prevent IRI is still unsatisfactory. So we need to restudy the trigger machanism of IRI with new scientific progress. As a hotspot, HMGB1, one of DAMP molecules,has been proved an vital role in IRI by triggering inflammation and immunoreaction. Our research group firstly observed that CORMs,a carbon monoxide releasing molecules，could block the release of nuclear HMGB1 and reverse the severe lethal kidney ischemia-reperfusion injury. This is an important first discovery. This project will deeply study the machanism and signal pathway of this blocking appearance and its prevent effect in IRI by using siRNA, nucleoprotein extracting technique, immuno-precipitation, mensuration of enzyme and etc.

肾缺血再灌注损伤（IRI）是急性肾衰最常见的原因。目前关于IRI的研究多在后期效应阶段，而对IRI早期如何启动的机制则研究尚少；对减轻IRI的保护方法和效果，也基本停留在可逆性IRI动物模型中的部分保护作用，仍不能应用在临床上。因此，迫切需要结合新的研究进展，重新探讨IRI的启动机制，寻找新的更有效的治疗靶点。近期发现，"危险相关分子模式"(DAMP)分子HMGB1从核内向核外释放后，可以级联激活炎症及免疫反应，在IRI的启动中发挥至关重要的作用。本课题组首次发现，外源性CO（CORM-2）可以阻断核内HMGB1向核外释放，逆转小鼠致死性IRI，肾功能损伤几乎得到完全保护。该发现在国内外尚未见类似报道。本项目拟在动物模型及原代细胞中，进一步研究CORM-2阻断核内HMGB1向核外释放的机制及其在肾缺血再灌注损伤中的保护作用，并探讨其潜在治疗靶点。

高迁移率族蛋白1（HMGB1）作为重要的细胞核内DNA结合蛋白，在缺血再灌注损伤(IRI)的早期发挥极其重要的作用。HMGB1会在细胞受到缺血损伤后主动的从胞核向胞浆及胞外迁移，并作为重要的早期趋化因子级联放大再灌注后的炎性损伤过程。因此，有效的抑制HMGB1在缺血阶段的核浆迁移将明显减轻IRI所导致的损伤。目前现有研究均证实，减轻胞外HMGB1能有效减轻实质器官的缺血再灌注损伤，而针对胞内HMGB1的治疗措施的研究极少报道。.本研究组在前期研究中发现，一氧化碳释放分子（CORM-2）能保护致死性的小鼠肾缺血再灌注损伤，而且这种保护效果与明显的抑制HMGB1核浆迁移和释放相关。因此，本项研究继续通过小鼠肾IRI模型来探讨CORM-2对致死性小鼠缺血再灌注损伤的具体保护机制，并通过HMGB1-siRNA干扰肝细胞核内的HMGB1表达，研究下调肝细胞核内HMGB1的表达是否能起到与CORM-2想类似的保护效果。最后，我们在体外通过小鼠原代肾小管上皮细胞低氧培养模型探讨CORM-2抑制HMGB1核浆迁移的具体机制。本研究发现，在小鼠体内预先给予CORM-2的情况下，能明显减轻IRI导致的肾损伤，且对致死性肾IRI损伤达到完全的保护效果。我们也使用HMGB1-siRNA成功的达到了下调肝细胞核内HMGB1表达的效果，并证实下调核内HMGB1能有效的减轻IRI导致的肝损伤。体外实验我们证实了CORM-2主要通过降低核内组蛋白的乙酰化酶活性而达到抑制HMGB1核浆迁移的效果。本项研究为保护IRI提供了新的治疗策略，并为我们寻找新的治疗IRI靶点药物提供了坚实的理论基础。