长链非编码RNA CYP4B1-PS1-001调控糖尿病肾病发病的分子机制研究

Diabetic nephropathy (DN) is an important cause of end-stage nephropathy, and the fatality rate is high, while the pathogenesis is not clear. Long noncoding RNAs (lncRNAs) are involved in a variety of diseases. Our recent studies have showed that proliferation and fibrosis indexes can be reversed in mesangial cells with lncRNA CYP4B1-PS1-001 overexpression under high glucose conditions. However, whether CYP4B1-PS1-001 is involved in the pathogenesis of diabetic nephropathy by regulating miRNAs and their target genes, and the molecular mechanisms of CYP4B1-PS1-001 expression regulation, including m6A methylation modification, are still unclear. The purpose of this project are: 1. to screen miRNAs that competitively binding to CYP4B1-PS1-001 and its target genes by miRNA microarray, bioinformatics analysis, functional gain and loss assays; to identify the critical m6A modification elements that regulate CYP4B1-PS1-001 expression and its mechanisms. The project will help to elucidate the molecular mechanism of DN pathogenesis and provide potential molecular targets for the diagnosis and treatment of DN.

糖尿病肾病（DN）是终末期肾病的重要原因，病死率高，发病机制不明。长链非编码RNA（lncRNA）参与多种疾病的发生。课题组既往研究发现，在高糖小鼠系膜细胞中过表达lncRNA CYP4B1-PS1-001可抑制细胞增生和纤维化。然而，CYP4B1-PS1-001是否通过调控关键miRNA及其靶基因参与糖尿病肾病的发病，以及包括m6A甲基化修饰在内的调控CYP4B1-PS1-001表达的分子机制，目前尚不清楚。为此本项目拟：1、采用miRNA芯片、生物信息学分析、功能获得和丧失实验筛选与CYP4B1-PS1-001竞争性结合的micRNAs及其靶基因；（2）应用RIP等技术鉴定调控CYP4B1-PS1-001表达的关键m6A修饰元件及其作用机制。本项目的开展有助于阐明DN发病的分子机制，为DN的诊疗提供潜在的分子靶点。

糖尿病肾病（DN）是终末期肾病的重要原因，病死率高，发病机制并不清楚。长链非编码RNA（lncRNAs）参与多种疾病的发生，然而在DN发病中的作用尚不清楚。课题组前期研究发现，lncRNA CYP4B1-PS1-001参与DN的发生；并且与其邻近的蛋白也参与DN的发生；然而其他的分子机制尚不清楚。.我们发现与CYP4B1-PS1-001竞争性结合的miRNA-484，抑制miRNA-484 可显著降低细胞活性，降低增生标志物及纤维化标志物的表达水平。Gaber是miRNA-484的下游结合蛋白，过表达Gaber 可显著降低细胞活性，同时降低增生标志物及纤维化标志物的表达水平。沉默miR-484使Gaber的表达水平显著降。CYP4B1-PS1-001/miRNA-484/Gaber轴可作为DN的分子诊断标记物和有效治疗靶点。.针对筛选的表达上调的m6A修饰元件WTAP，WTAP在糖尿病肾病小鼠的肾皮质组织及高糖系膜细胞中高水平表达，抑制WTAP可显著降低细胞活性，同时降低增生标志物及纤维化标志物的表达水平。并且发现低水平表达的CYP4B1-PS1-001通过与WTAP竞争性结合的机制，调控肾小球系膜细胞增生和纤维化。.在探索过程中，运用lncRNA芯片及miRNA芯片开展了拓展性研究，发现lncRNA KCNQ1OT1在DN患者血清和足细胞中表达明显上调，下调KCNQ1OT1可减轻高糖诱导的足细胞炎症反应、增殖抑制和凋亡。此外，沉默miR-23b-3p逆转了KCNQ1OT1敲低对高糖诱导足细胞炎症、增殖和凋亡的影响。过表达Sema3A逆转了miR-23b-3p模拟物对高糖诱导足细胞炎症、增殖和凋亡的影响。从而验证了，KCNQ1OT1通过海绵化miR-23b-3p调控Sema3A的表达，进一步影响DN的发生发展，为DN的诊断及治疗的临床转化提供了分子靶点。