Tenascin-C调控Wnt/β-catenin信号在急性肾损伤向慢性肾脏病进展中的功能与机制研究

Acute kidney injury (AKI) is increasingly recognized as a major risk factor for progression to chronic kidney disease (CKD). However, the factors governing AKI to CKD progression are poorly understood. Our previous study had found that severe ischemia/reperfusion injury (IRI) resulted in sustained and exaggerated Tenascin-C (TNC)/Wnt/ β-catenin activation, which was accompanied by development of renal fibrotic lesions and promoted AKI to CKD progression. Overexpression of TNC at 5 days after IRI induced Wnt/β-catenin signaling activation and accelerated AKI to CKD progression. Conversely, knockdown of TNC at this point attenuated Wnt/β-catenin signaling activation and hindered AKI to CKD progression. It is speculated that sustained and exaggerated TNC activation induces fibroblast activation by enhancing Wnt/β-catenin signaling, thereby promotes AKI to CKD progression. In this study, we will construct moderate and severe IRI model, as well as TNC overexpression or knockout mice, and use a series of biochemistry, cell biology and bioinformatics methods to explore function and mechanism of Tenascin-C regulating Wnt/β-catenin signaling in AKI to CKD progression. This study is significant for comprehensive understanding of the molecular mechanism of AKI to CKD progression and exploring new biomarker.

AKI是导致CKD发生发展的重要因素，然而AKI诱发CKD的分子机制尚不清楚。前期研究发现，重度IRI时Tenascin-C（TNC）/Wnt/β-catenin被持续激活，AKI进展至CKD。过表达TNC增强Wnt/β-catenin信号，促进AKI-CKD进展；敲低TNC减弱Wnt/β-catenin信号，抑制AKI-CKD进展。据此推测TNC的持续激活通过增强Wnt/β-catenin信号途径诱导成纤维细胞活化，从而促进AKI-CKD进展。本研究拟从细胞及动物水平，构建轻度和重度IRI模型、TNC过表达与敲除小鼠，利用一系列生物化学、细胞生物学及生物信息学等方法，探讨TNC调控Wnt/β-catenin信号在AKI-CKD进展中的功能和机制。本研究对全面深入理解AKI-CKD进程的分子机制，探索新型生物标志具有重要科学意义。

AKI 是导致CKD发生发展的重要的独立危险因素，AKI 导致CKD 发生发展的分子机制成为临床研究的重点，及时防治AKI-CKD 进展成为肾脏病研究领域亟待解决的重要问题。近年来，细胞外基质及间质微环境对AKI-CKD 的调控逐渐被关注，但具体分子机制尚不清楚。此外，目前有关肾脏修复及CKD进展的生物标志报道有限，尚不能广泛用于临床，积极研究开发新型生物标志对诊断预防AKI-CKD 进展具有重要的意义。为验证AKI 后TNC 的持续激活可促进AKI-CKD 进展，其参与的信号途径可能与Wnt/β-catenin 信号激活状态有关，首先我们利用轻度（20min）和重度（30min）IRI 小鼠模型建立轻度及重度AKI，研究发现轻度IRI 导致TNC/Wnt/β-catenin 信号短暂激活，AKI 不会进展至CKD；而重度IRI 导致上述信号持续激活，引起间质纤维化，AKI 进展至CKD。为了进一步验证TNC/Wnt/β-catenin信号通路对AKI-CKD 进展的调控作用，我们建立TNC、Wnt 过表达UIRI动物模型，发现过表达TNC促进Wnt/β-catenin信号的传导，加重肾功能恶化和肾纤维化；在此基础上过表达Wnt1，肾功能和纤维化损害进一步加重，促进AKI-CKD的进展。同时构建TNC敲低UIRI模型，研究发现敲低TNC可减弱Wnt/β-catenin信号传导，可明显减轻肾功能恶化、肾纤维化及炎症，抑制AKI-CKD的进展。此外，我们建立成纤维细胞模型，研究TNC 对Wnt/β-catenin 信号途径的激活及对成纤维细胞活化的作用，研究表明持久而非短暂的激活信号是维持体外成纤维细胞活化和基质生成所必需的。最后我们采用生物信息学和CO-IP发现TNC与Wnt1的互作蛋白为EGFR； Luciferase 提示TNC 可增强Wnt/β-catenin的转录活性。本项目探究了TNC 作为AKI-CKD 进展的生物学指标的可能性，并研究TNC 在AKI-CKD 发展中的确切作用及其分子调控机制。此项目为AKI-CKD的进展机制提供新信息，为防治AKI-CKD提供新的干预靶标。