SIRT1在糖尿病肾病发病中意义的探讨

Diabetic nephropathy (DN) is one of the leading cause of end stage renal disease requiring renal repalcement therapy. DN not only constitutes a health threaten to patients, but also becomes a huge burden to Society. During the past 8 years, our group examined the role of aging gene Sirt1 in the kidney. Our series studies high light a potential role of Sirt1 in DN. Based on our previous studies and the advances of Sirt1 biology, we proposed a working hypothesis of the present study: abnormal Sirt1 contributes to the development of diabetic nephropathy; the mechanism by which Sirt1 protect the kidney involves Sirt1-HIF-VEGF pathway; the activity of Sirt1 in the glomeruli is controled by adjacent tubules via providing Nampt/NMN/NAD that may be affect by metabolic disorder. In the presnet proposal, state-of-art technique including conditional knockouts will be used. The present proposal also pays attention to translation potential of the study. If the hypothesis is verified, Nampt/NAD/Sirt1 could be a potential therapeutic targets for diabetic nephropathy.

糖尿病肾病是导致终末期肾脏病的最常见原因之一， 不仅给患者带来巨大的病痛和负担，也给社会带来巨大的经济压力。探寻更加有效的糖尿病肾病治疗靶点具有重大的科学意义和社会价值。本课题组近八年来对长寿基因Sirt1在肾脏的生物作用进行了探讨。系列研究结果提示Sirt1及其调节系统在糖尿病肾病的发病中起重要作用。在我们前期研究的基础上，结合当前人们对糖尿病肾病及Sirt1生物学认识的进展，本研究将测试研究假说：Sirt1活性下降与糖尿病肾病进展相关，其机制可能是通过Sirt1-HIF1a-VEGF途径影响肾小球足细胞的功能，而Sirt1的活性又受到肾小管髓攀升支粗段产生的NAD的调控。本课题将采用基因敲除，细胞选择性基因敲除模型以及细胞生物学等技术探讨Sirt1及其调节系统的作用，并注重转化的探讨。若该假说成立，Nampt/NAD/Sirt1可能成为糖尿病肾病潜在的治疗靶点。

糖尿病肾病是导致终末期肾脏病的最常见原因之一， 不仅给患者带来巨大的病痛和负担，也给社会带来巨大的经济压力。探寻更加有效的糖尿病肾病治疗靶点具有重大的科学意义和社会价值。本课题对长寿基因Sirt1在肾脏的生物作用进行了探讨，发现：（1）糖尿病肾病肾脏SIRT1的活性和表达明显下调，SIRT1底物NAD的水平也明显下降。在由高脂饮食产生的2型糖尿病模型，肾脏SIRT1的表达为非高脂饮食小鼠肾脏的50%；同样在由Akita小鼠（1型糖尿病）肾脏，肾脏SIRT1的表达也明显减少。 在糖尿病小鼠和老年小鼠，NAD及其合成酶（补救途径和原始途径）明显减少，提示NAD可能是重要的治疗靶点。（2）为进一步探讨SIRT1下调是否与糖尿病肾损伤有关，我们采用了SIRT1杂合子模拟SIRT1下调。我们发现SIRT1减少使糖尿病小鼠的尿白蛋白增加了4陪。伴肾脏纤维化的指标都明显增加。同时发现SIRT1下调明显增加了高脂饮食后糖耐量下降的易感性。（3）为了进一个探讨SIRT1保护肾脏的机制，我们分别制备了内皮细胞SIRT1选择性缺失和足细胞SIRT1缺失。研究发现，内皮细胞敲除并未明显加重糖尿病肾病的损伤，但足细胞敲除明显加重了糖尿病的损伤。进一步研究发现SIRT1在调控足细胞VEGF和内皮细胞受体作用中起重要作用。（4）最后我们探讨了NAD作为干预靶点的意义，发现补充外源性NAD前体NMN可显著提升肾脏NAD的水平，增加SIRT1的活性。更为重要的是外源性NMN明显增加了肾脏对损伤的抵抗能力。