miR-26a和miR-30c協(xié)同調控TGFβ1誘導腎小管上皮細胞轉分化在糖尿病腎臟病中的作用機制研究.pdf

1、目的:
　　糖尿病腎臟病(diabetic kidney disease，DKD)是糖尿病患者常見的慢性微血管并發(fā)癥，其發(fā)病率隨著糖尿病的快速增長而逐年上升，已成為終末期腎病的主要原因，DKD的防治也成為內分泌科和腎臟科醫(yī)師面臨的難題之一。然而該病的發(fā)病機制迄今尚未完全闡明，既往認為DKD的早期病變部位主要在腎小球，近年來的研究發(fā)現(xiàn)腎小管病變無論從發(fā)病時間或發(fā)病機制看均有其獨立性，并且腎小管病變及腎間質纖維化的程度與腎功能的相關性

2、比腎小球硬化與腎功能的相關性更為密切，故腎小管間質纖維化的發(fā)生機制越來越受到人們重視。
　　近年來的研究表明，miR-26和miR-30家族在多器官組織的纖維化、凋亡等病理生理進程中發(fā)揮重要的作用。在特發(fā)性肺纖維化細胞模型中，miR-26a通過抑制靶基因Lin28B進而調控let-7d的表達，從而抑制肺纖維化。NF-κB調控miR-26a的表達，而miR-26a進一步靶向調控Col-I和CTGF，從而緩解心肌纖維化。在豬腎血管疾病

3、模型中，通過原位雜交技術發(fā)現(xiàn)miR-26a主要表達在腎小管細胞中，且在腎血管疾病模型中表達顯著降低，同時抑制miR-26a則可誘導腎小管上皮細胞凋亡和調節(jié)促凋亡蛋白表達。miR-133和miR-30c均通過抑制靶基因CTGF從而緩解了心肌纖維化。miR-30通過靶作用于Notch1和p53從而抑制足細胞損傷。但是在糖尿病腎臟病腎纖維化，尤其是在腎小管上皮細胞EMT進程中，miR-26a和miR-30c的研究較少，因此本研究旨在探索miR

4、-26a和miR-30c在糖尿病腎臟病腎小管上皮細胞EMT中的作用以及具體機制。
　　最近研究表明miRNA不但可以調控多個基因，多個miRNA也可以同時調控一個基因的表達，形成一張復雜的調控網絡，從而更加精確地對機體進行調控。然而，目前在miRNA領域，大多數研究探索單一miRNA對單一靶點的影響，近年來，多個miRNA協(xié)同靶作用于一個基因和單一miRNA同時調控多個靶點正在成為熱點，比如在乳腺癌中，miR-143和miR-14

5、5協(xié)同調控靶基因ERBB3從而抑制細胞增殖和侵襲。此外，miR-455同時靶作用于Necdin、Runx1t1和HIF1an三個轉錄因子，從而調控棕色脂肪細胞的分化。目前在DKD領域，探索多個miRNA協(xié)同參與糖尿病腎臟病的研究較少。本研究致力于探索miR-26a和miR-30c是否能分別調控糖尿病腎臟病的進展，同時探索 miR-26a和miR-30c是否具有協(xié)同作用。首先，我們使用TGFβ1(10ng/ml)刺激腎小管上皮細胞(NRK

6、-52E)，比較miR-26a與miR-30c以及纖維化相關基因的表達，同時我們檢測了40周齡OLETF大鼠皮質中miR-26a與miR-30c的表達，進一步在體內驗證miR-26a、miR-30c與DKD的關系;通過生物信息學方法，我們預測miR-26a和miR-30c均靶作用于CTGF，同時預測Snail1為miR-30c的靶基因，并且進行熒光素酶報告基因實驗證明假設;接下來我們在NRK-52E細胞中分別和同時過表達或敲除miR-2

7、6a與miR-30c，探索miR-26a與miR-30c是否協(xié)同作用于腎小管上皮細胞EMT。機制部分，我們進一步探索miR-26a與miR-30c是否同時調控ERK1/2和p38 MAPK信號通路，并同時敲除miR-26a與miR-30c的靶基因CTGF和Snail1，觀察是否這兩個轉錄因子存在協(xié)同調控EMT的作用。
　　方法:
　　1.細胞培養(yǎng)
　　將凍存的大鼠腎小管上皮細胞株（NRK-52E）置于37℃中水浴鍋中復

8、蘇，培養(yǎng)于DMEM高糖培養(yǎng)基中（含10％FBS），并在37℃、5％CO2培養(yǎng)箱中孵育。每2-3天更換新的培養(yǎng)基。
　　2.細胞轉染
　　(1)miRNA的mimic和inhibitor轉染
　　轉染前一天，細胞接種于12孔板中，每孔鋪約3*104個細胞。第二天采用lipo3000進行瞬時轉染（操作按lipo3000轉染試劑說明書進行）。miRNA的mimic轉染濃度為50nM，miRNA的inhibitor轉染濃度為1

9、50nM，共轉染2種miRNA的mimic/inhibitor時，則每種mimic/inhibitor用量減半，保證每組miRNA的mimic/inhibitor用量相等。
　　(2)siRNA瞬時轉染
　　轉染前一天，細胞接種于12孔板中，轉染時每孔鋪約3*104個細胞。第二天采用lipo3000進行瞬時轉染（操作按lipo3000轉染試劑說明書進行）。 siRNA轉染濃度為50nM。共轉染2種siRNA時，則每種siRN

10、A用量減半，保證每組siRNA用量相等。
　　(3)質粒和mimic共轉
　　轉染前一天，細胞按種于24孔板中，轉染時每孔鋪約1.5*104。第二天采用lipo3000進行瞬時轉染（操作按lipo3000轉染試劑說明書進行）。24孔板中mimic的轉染量為50nM，熒光素酶報告基因質粒轉染量為1μg，內參β-gal質粒轉染量均為0.2μg。共轉染2種miRNA的mimic時，則每種mimic用量減半，保證每組miRNA的mi

11、mic用量相等。
　　結果:
　　1.miR-26a和miR-30c在TGFβ1誘導的NRK-52E細胞和OLETF大鼠腎皮質中的變化
　　10ng/mL TGFβ1刺激NRK-52E細胞72h，Western Blot和qRT-PCR檢測均發(fā)現(xiàn):與Control組相比，TGFβ1組中FN、Col-Ⅰ、α-SMA、CTGF和Snail1表達均顯著升高，E-cadherin表達顯著下降。同時，qRT-PCR法檢測發(fā)現(xiàn):與

12、Control組相比，TGFβ1組中miR-26a和miR-30c表達均顯著下降。這表明miR-26a和miR-30c均可能參與到DKD的進程。
　　2.miR-26a和miR-30c通過靶基因CTGF和Snail1協(xié)同調控TGFβ1誘導的EMT
　　1)靶基因鑒定
　　a)Targetscan生物信息學軟件預測CTGF基因3'UTR區(qū)中含有miR-26a和miR-30c的結合位點，而Snail1基因3'UTR區(qū)中也含

13、有miR-30c的結合位點。熒光素酶報告基因實驗證實了miR-26a和miR-30c均靶作用于CTGF且具有協(xié)同作用，而miR-30c靶作用于Snail1。
　　b)Western blot和qRT-PCR檢測均證明轉染miR-26a或miR-30c的mimic下調CTGF的表達，共轉染miR-26a和miR-30c的mimic具有協(xié)同下調CTGF的作用;而轉染miR-30c的mimic下調Snail1的表達。
　　2)mi

14、R-26a和miR-30c協(xié)同調控NRK-52E細胞EMT
　　a)Western Blot和qRT-PCR檢測均證明:在存在TGFβ1的情況下，轉染miR-26a或miR-30c的mimic均下調FN、Col-I和α-SMA，上調E-cadherin;共轉染miR-26a和miR-30c的mimic則協(xié)同下調FN、Col-Ⅰ和α-SMA，并且協(xié)同上調E-cadherin。
　　b)在存在TGFβ1的情況下，轉染miR-26

15、a或miR-30c的inhibitor上調FN、Col-Ⅰ、α-SMA，同時下調E-cadherin。共轉染miR-26a和miR-30c的inhibitor協(xié)同上調FN、Col-Ⅰ、α-SMA，同時協(xié)同下調E-cadherin。
　　結論:
　　1、miR-26a和miR-30c在TGFβ1誘導的NRK-52E細胞以及在40周齡的OLETF大鼠腎臟皮質中表達明顯下調;
　　2、熒光素酶報告基因實驗證實miR-26a和

16、miR-30c協(xié)同靶作用于與CTGF，miR-30c靶作用于Snail1;過表達miR-26a或miR-30c分別下調CTGF表達，同時過表達miR-26a和miR-30c則協(xié)同下調CTGF表達。過表達miR-30c下調Snail1表達;
　　3、與單獨轉染miR-26a和miR-30c的mimic(inhibitor)相比，共轉染miR-26a和miR-30c的mimic(inhibitor)協(xié)同抑制（增強）TGFβ1誘導的EM