PGC-1α在硝基油酸抗氧化肾脏保护中的作用及机制的研究

Nitro-oleic acid (OA-NO2) is identified as endogenous potent ligands for proxisome proliferator-activated receptor subtype-γ (PPARγ) with less side effects. We previous demonstrated that OA-NO2 improved endotoxin-induced acute renal failure in mice and kidney injury in Obese Zucker Rats via anti-oxidative stress. Based on these results, the present study is undertaken to explore the mechanism of the anti-oxidative stress of OA-NO2. Abundant evidence demonstrates that PPARγ ?coactivator-1 (PGC-1α) play an important role in the mitochondrial biogenesis and also the development of the acute kidney injury. We got a clue from the preliminary experiment that OA-NO2 remarkably blocked LPS-induced decrease expression of the PGC-1α. The present study repeat the endotoxin-induced acute renal failure model and test the expression of the PGC-1αand the renal ROS production with or without OA-NO2 treatment; Moreover, we test whether OA-NO2 still has renal protective effects in the endotoximia in PGC-1αknockout mice; In vitro study, we culture the human proximal tubule to study the detail signal pathway of the regulation of the PGC-1αin the anti-oxidative effects of the OA-NO2; At last, we study whether the regulation of the PGC-1αis dependant on the PPARγ/PGC-1αpathway.

硝硝基油酸是新型内源性PPARγ激动剂，无明显副作用。申请者前期发现硝基油酸通过抗氧化减轻小鼠内毒素血症和Obese Zucker Rats大鼠模型的肾损伤，但具体作用机制不明确。PPARγ辅助激活因子（PGC-1α）可调节线粒体介导的氧化应激及细胞凋亡，我们预实验发现硝基油酸可阻断脂多糖（LPS）诱导的PGC-1α低表达，本研究将重复小鼠内毒素血症模型，检测PGC-1α及其介导的线粒体ROS生成和抗氧化能力在硝基油酸处理前后的变化；并在PGC-1α基因敲除小鼠中，观察硝基油酸是否仍对内毒素血症诱导的肾损伤有保护作用；然后予LPS处理人肾近端小管细胞，检测PGC-1α下游基因在硝基油酸处理前后的表达变化，以明确PGC-1α在硝基油酸抗氧化肾保护作用中的信号途径，及是否依赖PGC-1α/PPARγ通路所介导。本研究将为硝基油酸的抗氧化作用提供更有力的证据，为其临床开发应用提供更翔实的实验依据

急性肾损伤（acute kidney injury,AKI）是急性肾功能衰竭的早期阶段，此时肾小球滤过率和尿量通常尚未发生明显改变。AKI在住院患者中总体发生率为1～7%，在ICU病房中AKI的发生率为25%，约有5%的患者需要肾脏替代治疗。即使肾脏替代治疗得到了广泛的应用，在ICU 病房 AKI的病死率仍高达 80％。AKI 通常是通过升高的血清肌酐或血尿素氮来做出诊断的，但发现血清肌酐和尿素氮升高时已非 AKI的早期。 如能在AKI的早期做到早期诊断，早期干预治疗，则能减少肾损伤的程度。因此，越来越多的研究致力于探讨急性肾损伤的发病机制，并进一步寻找敏感的判断急性肾损伤的标志物。. PGC-1α是近年来发现的一种新的核受体转录辅助活化因子，通过与多种转录调节因子（如PPARα、PPARγ等）结合，进而调节下游的基因转录。PGC-1α主要在棕色脂肪组织、心脏、肝脏、肾脏等富含线粒体的组织中表达，生物活性广，可调节体内多种代谢过程。PGC-1α功能障碍可导致线粒体DNA(mtDNA）的损伤，ROS生成增多，且氧化程度超出氧化物的清除能力，氧化系统和抗氧化系统失衡，从而导致组织损伤。. 我们研究结果显示，硝基油酸通过COX-2/mPGES-1/PGE2通路对顺铂性肾损伤发挥肾脏保护作用，且在DOCA-salt模型中，硝基油酸可有效调节脂质代谢，显著改善其肝脂肪坏死。在LPS模型中，体外培养肾小管上皮细胞，LPS使PGC-1α表达下调，而硝基油酸可抑制LPS诱导的PGC-1α下调，我们又用PPARγ拮抗剂GW9662处理.肾小管上皮细胞，结果发现硝基油酸的以上作用明显减弱。另外，在LPS诱导的内毒素血症肾损伤的动物模型中，血浆PGC-1α在急性肾损伤早期则明显升高，这提示PGC1-a在急性肾损伤的发病机制中发挥重要作用，且有望成为AKI的早期生物学标志物。