Birc3及其外泌体在肾移植缺血再灌注损伤中的作用及机制

Delayed graft function (DGF) is mostly caused by ischemia/reperfusion (IR)-induced renal tubular injury, and the mechanism currently remains unclear. Previously, we found that Birc3 inhibited necroptosis of renal tubular, and exosomal Birc3 promoted the synthesis of IL-22 in macrophages. Therefore, we postulated that Birc3 might be a novel protective molecule in IRI, and promote the kidney repair. The present project is intended to: 1) analyze the IRI degree and the activation of RIP1/RIP3/necroptosis pathway by using Birc3 knockout and transgenic mice models; 2) clarify the mechanism of exosomal Birc3 in promoting the synthesis of IL-22 in macrophages; 3) investigate the relationship between plasma exosomal Birc3 and DGF to explore whether circulatory exosomal Birc3 could be employed as a biomarker of DGF. The present study will reveal the mechanisms of Birc3 in renal IR injury and DGF, and will provide new evidence for the diagnosis and treatment for DGF after kidney transplantation.

缺血/再灌注损伤是移植肾功能延迟恢复（delayed graft function，DGF）的重要因素，其机制不清。本组前期研究发现，Birc3蛋白抑制肾小管程序性坏死，且肾小管源外泌体Birc3促进巨噬细胞合成修复分子IL-22。因此推测，Birc3是新的肾损伤抑制分子，并可通过外泌体途径促进肾损伤修复。为此本研究拟：①通过小鼠Birc3敲除及转基因模型，分析肾损伤及RIP1/RIP3/程序性坏死通路的变化，以阐明Birc3调控缺血/再灌注损伤的作用机制；②通过研究外泌体Birc3对巨噬细胞IL-22合成的作用，阐明其在肾缺血/再灌注损伤修复中的分子机制；③通过分析血浆外泌体Birc3与移植肾DGF之间的关系，探讨其作为DGF标志物的可行性。本研究将揭示Birc3对肾缺血/再灌注损伤及修复作用的分子机制，为肾移植术后DGF的防治提供新线索。

肾脏移植是终末期肾病的重要治疗方法之一，相较于透析，肾移植患者具有更高的生活质量和更长的生存期。肾缺血/再灌注损伤（Ischemia -Reperfusion Injury, IRI)在肾脏移植过程中不可避免，是移植肾损伤的最常见的原因之一。IRI是导致肾移植术后移植肾功能延迟恢复（Delayed Graft Function，DGF）的最重要的危险因素，DGF患者常伴有更高的急性排斥发生率、较差的移植物生存和术后早期移植肾失功的风险增加。因此，发现肾IRI过程中关键分子的表达变化及作用机制具有重要的临床意义。通过本研究，主要发现以下重要结果：（1）通过在体和离体水平的缺血/再灌注损伤模型分析了Birc3的表达变化、作用以及分子机制。结果发现，Birc3蛋白在肾缺血/再灌注小鼠模型以及氧糖剥夺/复氧细胞模型中均呈现出显著的上调趋势。AT-406可抑制内源性Birc3表达，在抑制Birc3后可增强缺血/再灌注损伤。Birc3可通过抑制细胞凋亡拮抗肾缺血/再灌注损伤。（2）通过缺血/再灌注损伤模型分析CLCF1的表达变化以及分子调控机制。结果发现，CLCF1在肾缺血/再灌注小鼠模型中呈显著上升变化。通过构建FOXO3敲除小鼠，观察到FOXO3敲除小鼠的CLCF1的表达水平显著升高，提示FOXO3可能负性调控CLCF1的表达。结论：通过本研究，发现Birc3和CLCF1在缺血/再灌注后表达上调。Birc3可通过抑制细胞凋亡拮抗肾缺血/再灌注损伤，具有保护作用。FOXO3可能负性调控CLCF1的表达。总之，本研究发现Birc3和CLCF1是肾缺血/再灌注损伤的关键因子，可能具有重要的临床意义，为移植肾缺血/再灌注损伤的潜在干预靶点提供实验依据。