microRNAs与肾脏渗透应激调控和尿液浓缩机制

microRNAs (miRNAs) play important roles in physiological regulation in the kidney, whereas OREBP is the only known transcription factor involved in renal osmoregulation. In a recent paper by our lab, we reported that the down-regulation of miR-200b and miR-717 correlated with the up-regulation of OREBP under hypertonic condition, suggesting that miRNA-mediated gene silencing is an important regulatory mechanism for tonicity responsive regulation of OREBP expression. Bioinformatics analysis, however, suggested that in addition to miR-200b and miR-717, there is a large group of miRNAs derived from the 10th intron of the Sfmbt2 gene (Sfmbt2-cluster miRNAs) that might be involved in control of OREBP expression. In our current application, we propose to utilize the miR-466a (a member of the Sfmbt2-cluster miRNAs)transgenics as a paradigm to investigate the roles of Sfmbt2-cluster miRNAs in posttranscriptional regulation of OREBP, renal osmoregulation and urine concentrating mechanisms. This study is expected to yield important insights into regulations in renal function and diseases.

微小RNA (miRNAs)在肾脏生理调控中有重要的作用,而OREBP是目前唯一已知的一个可直接参与渗透应激调控的转录因子。在一篇最近发表于《核酸研究》的论文中，我们报道miR-200b和miR-717的下调与OREBP表达因应渗透应激的表达上调密切相关，首次揭示miRNA介导的基因沉默是肾细胞因应环境渗透压改变而调整OREBP基因表达的重要调控机制。然而，生物信息学分析显示，除了miR-200b和miR-717之外，还有多个来源于Sfbmt2 基因的 miRNA cluster成员可能在OREBP的转录后调控中有重要贡献。本项目因而建议以我们已经建立的miR-466a转基因小鼠模型为范例，深入研究Sfbmt2-cluster miRNAs在肾细胞中对渗透应激调控转录因子OREBP的调控作用。这些相关研究可望揭示OREBP表达调控、肾细胞和组织高渗应激调控以及尿液浓缩调控的新机制。

非编码微小核糖核酸 (microRNAs)是多种细胞应激反应的非常关键的调控因子, 而活化T细胞核因子Nfat5 (亦称OREBP/TonEBP, 渗透调控应答元件结合蛋白/渗涨度应答元件结合蛋白)在炎症反应和T-细胞的免疫功能、渗透应激调控、胚胎发生、肿瘤侵袭、肌肉生成以及HIV复制等方面有重要功能。.在一篇之前发表于《核酸研究》NAR的论文中，杨云青课题组报道miR-200b-3p 和miR-717 的下调与Nfat5因应渗透应激的显著激活密切相关，首次揭示miRNA介导的基因沉默是肾细胞因应环境渗透压改变而调整Nfat5基因表达的重要调控机制。然而，生物信息学分析显示，小鼠Sfbmt2基因第十个内含子携带的一个miRNA基因簇 (chromosome 2 miRNA cluster, C2MC)的许多成员可能也在Nfat5的转录后调控中有重要贡献。本项目因此旨在通过利用细胞和转基因小鼠模型，研究C2MC的一个代表性成员miR-466a-3p及其近亲在Nfat5表达和信号转导，渗透应急调控以及尿液浓缩机制中的作用与机制。.本研究项目已取得的重要突破包括：1. miR-466(a/e)-3p以及一大组它们的C2MC近亲miRNAs对渗透胁迫非常敏感;2. 抗利尿激素arginine vasopressin可在肾脏细胞中有效地负调控miR-200b-3p、miR-717、miR-466(a/e)-3p等渗透敏感miRNAs的表达并借此参与Nfat5信号转导和细胞渗透应激调控;3. miR-466a-3p在转基因小鼠中的长时间过表达诱发了Nfat5信号转导的异常调控、水盐离子稳态失调、肾脏损伤以及类似于人类尿崩症的表现型。这些结果充分确立了渗透敏感miRNAs在肾脏应激调控中的关键作用。由于细胞应激反应有很多的共性，上述渗透敏感miRNAs可望在其他类型的细胞应激和稳态调控中有重要的贡献。