哇巴因在胎儿宫内生长受限时挽救大鼠胎儿肾脏发育机理的研究

胎儿宫内生长受限（IUGR）所致低出生体重儿，由于肾单位数量减少，成年后患慢性肾脏疾病的风险激增。目前临床上尚缺乏有效的治疗手段。我们发现：内分泌激素哇巴因与钠,钾-ATP酶结合可挽救IUGR子代肾单位数量，这一过程依赖钙离子振荡及转录因子NF-κB的激活。已知内源性哇巴因主要由肾上腺分泌，孕妇体内浓度升高，但其生理学功能及与IUGR的关系并不清楚。本课题拟在前期发现基础上对以下问题作进一步阐述：1）探讨哇巴因挽救IUGR子代肾单位数量的最佳时间窗口；2）哇巴因激活钙离子振荡及转录因子NF-κB的分子机理；3）研究哇巴因对肾脏发育相关基因的调控作用；4）探讨内源性哇巴因对肾脏发育的生物学作用。本研究可能为找到一个有效挽救IUGR子代肾脏发育的药物提供科学基础。本项目10年获为期一年自然科学基金探索性研究资助（No：30971511），相关成果发表在Nature communication。

胎儿宫内生长受限(FGR)直接阻碍胎儿器官的发育与成熟，特别是造成肾脏肾单位数量减少，导致这类胎儿成年后患高血压及慢性肾脏疾病的风险激增。成人疾病宫内起源，已成为当前的一个研究热点。引起肾单位数量减少的原因目前尚不清楚，但与大量细胞凋亡密切相关。目前临床尚缺乏有效的治疗手段。哇巴因属地高辛类固醇衍生物，我们前期的工作提示哇巴因可通过挽救细胞免于凋亡而挽救肾脏发育，上述作用是通过激活Ca2+振荡及NF-kB完成。本课题在此基础上，对以下问题作了进一步的系统阐述：（一）探讨哇巴因挽救FGR胚胎肾单位数量，改善相关生理指标的最佳时间窗口，特别是胎儿出生后的哇巴因作用。我们发现1）孕期热量限制低蛋白饮食可使子代出生体重下降。IUGR子代血压及尿蛋白显著增高，哇巴因可改善子代的血压及尿蛋白。病理学研究显示FGR子代肾脏结构受损，而哇巴因组的子代肾脏病理改变较轻微。2）接受正常饮食的FGR雄性子代，其血压升高，但心功能亦受到损害。哇巴因干预组的雄性子代其血压未见升高，心功能也无上述改变。（二）系统研究哇巴因对肾脏发育相关基因的调控作用；孕期热量限制低蛋白饮食诱导大鼠FGR模型，孕第2天应用低剂量哇巴因干预。孕16天处死孕鼠，分离胎鼠肾脏，提取肾脏组织中mRNA进行高通量转录组测序。分析差异性表达基因，应用实时定量PCR技术验证测序结果。测序数据进行基因本体分析和KEGG生物学通路分析，研究哇巴因可能影响的生物学通路。与正常对照组相比，FGR上调胎肾中177个基因的表达，下调145个基因表达。与单纯的FGR相比，孕期应用低剂量哇巴因可上调胎肾中180个基因表达，下调138个基因表达。生物学通路分析显示补体与凝血级联系统和钙离子信号通路受到FGR的干扰，哇巴因可抵消这种干扰。我们的研究可能为找到一条有效的挽救宫内生长受限胎儿肾脏发育不良的药物治疗途径提供科学基础。