Irisin对肾脏缺血再灌注损伤的保护作用及机制研究

Renal ischemia reperfusion injury (IRI) leading to acute kidney injury(AKI) is major healthy problem because of high morbidity and mortality. Unfortunately, it is still lacking of effective prevention and treatment methods. Irisin is newly discovered hormone which can stimulate the expression of mitochondrial uncoupling protein (UCP). In preliminary study, we found Irisin can stimulate the expression of UCP2 in renal tubular epithelial cells. Since UCP2 can reduce mitochondria-mediated reactive oxygen species (ROS) release, we hypothesis that Irisin might protect kidney injury caused by IRI. In this project, we plan to investigate how Irisin reduce ROS production in hypoxia/reoxygenation tubular epithelial cells and in mice with IRI. The results of this proposal will reveal the molecular mechanisms by which Irisin increased UCP2 expression, providing a new therapeutic strategy to prevent ischemic AKI.

肾脏缺血再灌注损伤(IRI)导致的急性肾损伤（AKI）发病率和死亡率都很高，尚缺乏有效的防治手段。Irisin是新发现的可以刺激线粒体中解偶联蛋白（UCP）表达的激素，在我们前期的研究中发现，Irisin可以刺激肾小管上皮细胞中UCP2的表达上调，UCP2的解偶联作用可降低线粒体内介导氧化损伤的活性氧(ROS)的产生，因此我们认为Irisin可以减轻肾脏IRI。本项目以缺氧/复氧的肾小管上皮细胞和IRI小鼠为模型，观察Irisin通过上调UCP2的表达减少ROS的产生继而发挥肾脏保护作用，并且揭示Irisin增加UCP2表达的分子机制，旨在为缺血性AKI的防治提供新的治疗手段。

急性肾损伤(Acute kidney injury, AKI)是一个发病率和死亡率都很高的全球性公共卫生问题，目前对AKI的治疗方法仍然有限。 Irisin是一种肌肉因子，在代谢紊乱中起着至关重要的作用。然而，Irisin在AKI中的作用尚未见报道。为了探讨Irisin在AKI进展中的作用，我们使用了缺血/再灌注(I/R)诱导的AKI C57/BL6小鼠模型。我们检测了I/R诱导的AKI小鼠和对照组中解耦蛋白2 (uncoupling protein 2, UCP2)的表达，并评估了四组炎症相关因子和caspase-3的表达以及肾脏损害程度。与I/R组小鼠相比，补充Irisin可减弱I/R诱导的AKI，其表现为血清肌酐(SCr)和血尿素氮(BUN)水平降低、细胞凋亡和炎症反应。此外，Irisin治疗I/R损伤性AKI后，UCP2的表达明显增加，这说明Irisin对AKI具有保护作用。此外,我们在肾近端小管上皮细胞中发现TGF-β/Smad3信号通路参与Irisin上调UCP2的过程。这些数据表明，Irisin通过TGF-β/ Smad3信号通路上调UCP2的表达从而保护I/R导致的AKI。