Twist-microRNA-10b 信号通路在慢性缺氧导致的肾小管上皮细胞转分化中作用及其机制

慢性缺氧性肾小管损伤是慢性肾脏病（CKD）发生发展的重要原因，这一过程涉及众多分子，目前机制尚不清楚，无有效防治措施。寻找调控众多缺氧相关分子的上游关键分子对阻止CKD进展至关重要。我们利用转录因子活性谱芯片和miRNA芯片技术，获得缺氧肾小管上皮细胞和亲本细胞中差异的转录因子和miRNAs，证实转录因子twist介导了缺氧导致的肾小管上皮细胞转分化；microRNA-10b在缺氧性肾小管上皮细胞中表达明显升高。进一步生物信息学预测：microRNA-10b基因启动子区存在twist的潜在结合位点E-box 序列(CANNTG)。由此我们推测，慢性缺氧后，twist可能直接转录调控microRNA-10b的表达，进而调控其下游靶基因，导致肾小管损伤。本课题将在前期研究的基础上，通过体内外实验证实这一推论。本项目的完成将为阐明慢性缺氧性肾损伤机制提供全新的视角，为探讨新的防治手段提供重要线索

慢性缺氧性肾小管损伤是慢性肾脏病（CKD）发生发展的重要原因，这一过程涉及众多分子，目前机制尚不清楚。本课题主要研究Twist-miR-10b这一信号通路在慢性缺氧诱导的肾小管上皮细胞转分化中作用及机制。本课题经过3年的研究，按计划完成全部实验。第一，我们研究了Twist、miR-10b表达与转分化的关系：采用实时定量PCR和Western Blot 证实缺氧后HK2细胞中Twist及miR-10b表达均显著升高，而且发现Twist及miR-10b具有很好的相关性。检测了74例缺氧性肾病Twist 和 miR-10b的表达，免疫组化结果表明：和正常肾脏组织相比，不同类型的CKD患者Twist表达增加，同时Twist高表达和HIF-1的表达与肾小管纤维化呈正相关，实时定量PCR结果验证了miR-10b表达增加，且Twist-miR-10b的表达也具有相关性，具有统计学意义。综上所述，Twist-miR-10b通路在缺氧后被激活，可能参与了缺氧导致的肾小管转分化和肾脏纤维化。第二，我们采用功能获得和功能缺失的方法研究了miR-10b对肾小管上皮细胞转分化的影响：结果显示：miR-10b转染可促进 肾小管EMT 表型，而miR-10b inhibitor则可部分逆转Twist诱导的肾小管EMT表型。第三，我们研究了miR-10b在缺氧性肾小管上皮细胞转分化中的分子机制：生物信息学分析预测提示miR-10b启动子区域存在E-box元件，可能为Twist调控的作用位点。启动子报告基因结果证实：Twist可通过E-box元件直接结合并启动miR-10b的表达。生物信息学分析预测HOXD10可能是miR-10b的靶基因，Western Blot 结果证实miR-10b可负性调节HOXD10及下游信号分子uPA/uPAR的表达，报告基因证实miR-10b可作用于HOXD10 3’UTR。综上所述，通过本课题研究，我们首次证实了Twist-miR-10b- HOXD10这一信号通路在慢性缺氧诱导的肾小管上皮细胞转分化中作用，从而为阐明慢性缺氧性肾损伤机制提供了理论补充。该课题受资助以来，已经发表SCI论文4篇，培养硕士研究生3名。