PPARα调控SK1/S1P通路保护肾缺血再灌注损伤的作用和机制研究

Ischemic reperfusion (IR) injury is one of the leading causes of renal dysfunction post kidney transplantation. Renal tubular epithelial cell injury plays important role in the development of IR injury. PPARα have reportedly could protect against various renal injuries associated renal tubular epithelial cell damage. Our preliminary experiment found that activation of PPARα by its ligand attenuated renal IR injury in accompany with decreased levels of oxidative stress, apoptosis and immune response. Moreover, activation of PPARα up-regulated the levels of SK1/S1P and autophagy. The protective effect of PPARα activation was markedly attenuated by blocking SK1/S1P pathway or autophagy. Based on these findings, we hypothesize that PPARα is a key regulator of autophagy in the kidney, thereby compromising the defense mechanisms of renal IR injury via promoting SK1/SIP autophagy pathway. In vivo study using primary tubular epithelial cells is neccesary to prove this theory . These studies may help to facilitate understanding of the role of PPARα in autophagy and renal IR injury, which may serve as a novel therapeutic target

缺血再灌注(IR)损伤是影响移植肾功能的重要因素。肾小管上皮细胞是肾IR损伤的主要效应细胞。PPARα在多种肾小管上皮细胞相关肾损伤中起重要保护作用。我们预实验发现PPARα激动剂非诺贝特预处理可以减轻小鼠肾IR损伤，同时伴随氧化应激、凋亡及炎症反应的降低。我们还发现PPARα可以增强SK1/S1P通路的表达及自噬水平，而阻断该通路可以逆转非诺贝特的保护作用。根据预实验结果和文献研究，我们推测激动PPARα可上调SK1/S1P的表达，增强自噬水平进而起肾保护作用。在该过程中，PPARα和SK1的调控关系及对自噬的影响还需要进一步的研究。人源性肾小管上皮细胞系HK-2和小鼠原代肾小管上皮细胞体外实验有助于进一步确认PPARα对SK1/S1P通路的调控作用及保护肾IR损伤的机制。本研究将可能揭示PPARα调控应激状态下自噬和细胞生存的新机制，并为肾IR损伤及其他相关肾病提供新的治疗干预靶点。

缺血再灌注(IR)损伤是影响移植肾功能的重要因素。肾小管上皮细胞是肾IR损伤的主要效应细胞。本研究通过对野生型小鼠和过氧化物酶体增殖物激活受体α(peroxisome proliferators-activated receptors，PPARα)敲除小鼠同时建立肾脏缺血再灌注损伤模型，探讨PPARα在肾脏IR损伤中的作用及机制，并通过对人肾小管上皮细胞（Human Kidney-2，HK-2）建立缺氧复氧模型验证PPARα的作用及分子机制，以探讨急性肾损伤的发生机制并提供新的治疗靶点。通过蛋白质高通量测序检测PPARα诱导的凋亡通路变化。通过免疫印记、TUNE及流式检测肾组织凋亡水平。肾IR后，FXR基因敲除小鼠，建立IR模型后，血清肌酐、尿素氮水平较野生型小鼠降低，病理改变减轻，中性粒细胞浸润减少，肾组织中凋亡细胞减少，cleaved caspase-3蛋白表达水平降低。使用HK-2行体外实验，PPARα siRNA显著减轻缺复氧后HK-2细胞损伤，细胞中cleaved capase-3蛋白表达水平降低。而PPARα高表达可以明显加重HK-2损伤。骨髓移植实验证实PPARα起作用的靶细胞主要为肾实质细胞，而不是炎性细胞。体内和体外实验均证实，PPARα缺失可以增加Bad的磷酸化水平，提高肾小管上皮细胞内Bcl-2/Bcl-xL与Bax的比值。PI3k抑制剂Wortmannin抑制p-BAD的表达，可以消除PPARα缺失对肾IR损伤的保护作用。上述结果说明了PPARα表达缺失作用于肾小管上皮细胞，进而保护肾IR损伤的机制。肾脏肾小管上皮细胞中的PPARα激活加重肾脏IR损伤，这种作用可能是通过PI3k/Akt介导BAD 的磷酸化，促进肾小管上皮细胞凋亡实现的。综上，本项目中我们初步阐明了PPARα通过作用于肾小管上皮细胞进而影响肾IRI的作用机制，另一方面在肾IRI分子调控机制方面进行了探索，为肾IRI的干预提供了新的思路。