cyr61过表达对缺血性急性肾损伤保护作用及其机制研究

缺血性急性肾损伤是临床危重病人常见的并发症和重要死亡原因之一，肾小管上皮细胞凋亡、肾小管萎缩和肾间质纤维化是其主要病理特征。即刻早期基因产物Cyr61是一种富含半胱氨酸的分泌蛋白，在急性缺血性肾损伤动物模型肾组织中表达显著增高。本研究通过制备Cyr61真核表达质粒，分别转染急性肾损伤大鼠动物模型和人肾小管上皮细胞，进行缺血缺氧诱导的细胞外基质成分、细胞增殖率和凋亡指数检测，并测定缺血缺氧后细胞膜通透性、细胞能量代谢以及细胞骨架改变，分析相关的信号传导途径，探讨Cyr61对缺血缺氧时肾组织、肾小管上皮细胞的保护作用及机制，为缺血性急性肾损伤早期治疗提供依据。

急性肾损伤(AKI)是危重症病人常见并发症和重要死亡原因之一，也是导致多脏器功能衰竭的主要诱发因素。缺血性急性肾损伤为AKI最常见类型，多为可逆性，如能早期诊断并及时治疗，则肾功能多可完全恢复。但至今尚无药物可用于预防AKI，甚至有些药物还可加重病情。探索有效的早期干预治疗对降低AKI的死亡率有重要意义。即刻早期基因产物Cyr61是一种富含半胱氨酸的具有肝素结合活性的分泌蛋白，在成人肾组织极低表达，在缺血早期的肾组织中高表达，Cyr61主要表达在肾小管细胞。已有研究表明，Cyr61具有多种功能：如促进内皮细胞增殖、移动、粘附，增强成纤维细胞DNA合成，刺激软骨细胞生长和分化，抑制化疗药物诱导的人乳腺癌细胞MCF-7凋亡。肾脏缺氧缺血损伤时，高表达的Cyr61可能对肾脏细胞具有一定的保护作用。本课题组通过（1）构建Cyr61真核表达载体；（2）建立稳定转染Cyr61质粒的人肾小管上皮细胞（HK-2）；（3）制作急性肾损伤大鼠动物模型，并观察Cyr61质粒转染对AKI大鼠动物模型影响；（4）观察过表达Cyr61对急性缺氧时HK-2增殖、凋亡、氧化应激的影响并探讨相关信号传导途径。证实：（1）高表达的Cyr61蛋白可通过FAK途径促进CDK2表达，促进正常培养的HK-2细胞进入S期，从而促进HK-2细胞增殖，抑制其凋亡，对肾小管上皮细胞起到保护作用。（2）在无活性氧自由基攻击情况下，Cyr61通过P13K激酶激活Nrf2-ARE途径，增强抗氧化物质SOD、CAT产生，减少ROS生成，减轻缺氧诱导的HK-2细胞氧化应激损伤。（3）缺氧状态下Cyr61蛋白能够促进HK-2细胞增值，抑制HK-2细胞凋亡，Akt/ERK途径可能参与Cyr61的抗凋亡作用。（4）过表达的Cy61可减轻缺血性急性肾损伤早期SD大鼠肾脏病理损害，减轻其肾小管上皮细胞凋亡，对缺血性急性肾损伤具有一定的保护作用，该作用可能是通过抑制TNFα-TNFR1途径实现的。本课题研究的成功完成，为缺血性急性肾损伤的研究提供理论和实践依据，并提供了一个新的思路和方法。对于早期发现和诊断疾病，改善患者预后，降低医疗成本，具有重要意义。