腎近曲小管中legumain在腎缺血預適應中的抗凋亡機制研究

《腎近曲小管中legumain在腎缺血預適應中的抗凋亡機制研究》是依託上海交通大學，由郭義峰擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：腎近曲小管中legumain在腎缺血預適應中的抗凋亡機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：郭義峰
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

缺血預適應指臟器短暫缺血再灌注後能耐受更長時間缺血而免受損傷。缺血再灌注腎損傷的重要機制是細胞凋亡。Legumain 在腎近曲小管上皮細胞中明顯表達。本課題前期研究發現預植腎熱缺血期Legumain應激性高表達；Legumain與TRAF6蛋白存在相互作用；而TRAF6-NFκB信號通路與抗凋亡有關。人們發現血管內皮細胞和HEK293細胞中高表達Legumain可以抑制細胞凋亡作用。我們認為Legumain介導的抗凋亡作用可能參與缺血預適應過程。本項目擬以Legumain為出發點，模擬缺血預適應環境，尋找腎近曲小管上皮細胞中Legumain抗凋亡信號途徑。建立小鼠腎缺血預適應模型，並通過對比Legumain缺陷型、野生型和Legumain轉基因小鼠腎臟細胞凋亡變化、重要凋亡通路蛋白表達和定位情況等，研究Legumain在腎缺血預適應中的表達變化、抗凋亡作用以及作用機制，為臨床套用奠定基礎。

結題摘要

腎缺血再灌注損傷（IRI）是腎移植過程中造成腎臟損傷的重要原因，其重要機制是導致細胞凋亡。本課題通過觀察移植腎各類不同病理損傷後，病理形態表現及Legumain表達評分和表達位置，發現Legumain在臨床移植腎應激性反應，如急性排斥反應時，有一定升高，且主要在腎近曲小管上皮細胞（PTEC）中明顯表達，故考慮Legumain在可能在此過程中可能起到一定作用。此外，缺血預適應指臟器短暫IRI後能耐受更長時間缺血而免受損傷，可以一定程度上保護腎臟。本課題首先建立小鼠IRI模型，模擬人體腎臟損傷過程，測定此過程中不同時間腎臟損傷程度，同時通過蛋白質生物化學、細胞生物學等方式測定Legumain在此過程中的變化，發現IRI後腎損傷的生化結果和病理評分隨時間進行性加重，同時腎IRI損傷後PTEC免疫組化染色Legumain表達較對照組增加。通過建立PTEC缺血模型及小鼠IRI模型發現Legumain與腎缺血的時間關係，初步驗證了Legumain對腎IRI損傷的保護作用。並建立缺血預適應模型（IPC），與IRI模型對比肌酐及尿素氮，發現IPC可以降低IRI損傷，並減緩隨時間的進行性損傷。再通過生物信息學分析發現與Legumain相關的作用通路，如LAMC3、TRAF6等均通過NF-kB通路表達其作用。為進一步驗證，通過採用ES細胞打靶的方式，對Legumain基因進行flox修飾，建立條件敲除Legumain基因小鼠及其IRI模型和缺血預適應模型。根據其腎損傷指標進一步確認了Legumain對腎臟的保護作用，並根據qPCR和Western blot的結果，Legumain在缺氧再灌注模型中，可能與細胞凋亡相關（如caspase-3和BCL2等），而與自噬可能並無關聯性（如BECN1和LC3等），推測Legumain可能通過調控細胞凋亡過程，起到腎臟IRI損傷後作用。綜合上述結果，本研究建立了小鼠IRI模型及IPC，並建立條件敲除Legumain基因小鼠及其IRI、IPC模型，為深入探討Legumain對腎臟缺血再灌注及缺血預適應之間關係奠定了工作基礎。同時，對Legumain保護腎IRI之間關係提供了線索。項目資助發表了核心論文3篇，待發表2篇。培養碩士生2名，1名已畢業，1名在讀。項目投入經費70萬元，各項支出基本與預算相符，剩餘經費繼續用於本項目研究後續支出。