AT1R的β-arrestin偏向性信号转导通路在肾间质纤维化中的作用及机制

Long-term renal interstitial fibrosis last leads to renal nonfunction. Renin-angiotensin system(RAS) over-activation is one key point of promoting renal fibrosis. There are two cell signal pathways after angiotensinII activating AT1R: one is classical G-protein-dependent, the other is new β-arrestin-dependent. The two signal pathways take charge of different biological effects. Which pathway is relative to renal fibrosis? It is not clear now. Our preliminary research showed that down-regulating β-arrestin using siRNA suppressed relative genes expression of AngII-induced renal fibrosis. So we raise hypothesis that chronic durative activation of AT1R activates β-arrestin post-translational modification, raises up relative genes expression of renal fibrosis, and leads to renal fibrosis at last. We will use gene silencing、transgenes mice、 β-arrestin biased ligands and renal fibrosis model to investigate the mechanism of AT1R-β-arrestin signal pathway activation and the role of the pathway in renal fibrosis pathological process. Comprehending deeply of this signal pathway will understand the mechanism of renal interstitial fibrosis and then direct research and development of specific targeted drugs.

长期肾间质纤维化最终发展成肾功能衰竭。肾素－血管紧张素系统过度激活是导致肾间质纤维化的关键之一。当血管紧张素II(AngII)激活1型受体（AT1R）后，其下游除激活G蛋白信号通路外还激活β-arrestin信号通路。AngII激活哪条通路与肾间质纤维化相关呢？我们初步研究显示：shRNA下调β-arrestin抑制了AngII诱导Fibronectin报告基因（FN-Luc）表达。为此，我们提出假说：AT1R的慢性持续性活化导致β-arrestin翻译后修饰激活，使得肾纤维化相关基因表达增高，最终导致肾纤维化发生。我们将利用基因沉默、基因工程小鼠、β-arrestin偏向性配体及肾脏纤维化动物模型，探讨β-arrestin信号通路激活机制、该通路在肾纤维化病理过程中作用、以及β-arrestin靶向干预。本课题实施将有助于进一步了解肾间质纤维化发生机制并发展靶向治疗。

目的：血管紧张素系统（RAS）过度激活是促进肾脏纤维化的关键之一。血管紧张素1型受体（AT1R）属于G蛋白偶联受体(GPCR)。以往研究发现β-arrestins是GPCR的负向调控因子。本文主要研究β-arrestins通路对细胞外基质(ECM)产生的影响及其作用的分子机制。.方法：体外利用SII刺激大鼠肾脏成纤维细胞系（NRK-49F)，观察β-arrestin2的表达水平；利用腺病毒上调β-arrestin2表达和siRNA下调β-arrestin2表达。体内，使用单侧输尿管结扎模型（UUO），探究β-arrestin2的表达水平。.结果：（1）在UUO小鼠肾脏中，β-arrestin2表达明显增加，β-arrestin1无明显变化；（2）SII促进NRK-49F中β-arrestin2与AT1R的结合；（3）坎地沙坦拮抗AT1R抑制collagen1和fibronectin表达增加；（4）siRNA下调NRK-49F中β-arrestin2表达后，ECM表达明显降低；（5）腺病毒上调NRK-49F中β-arrestin2表达后，ECM表达明显增加；（6）SII可促进pERK表达增加，siRNA下调β-arrestin2表达后，pERK蛋白表达明显降低；腺病毒上调β-arrestin2表达后，pERK蛋白表达明显增加；.结论：本研究首次发现AT1R-β-arrestin2信号通路在肾脏纤维化中发挥着重要作用。β-arrestin2可能成为治疗肾脏纤维化的新靶点。