基于p-SILCA技术研究miR-21和肾脏纤维化之间的关系

Renal fibrosis is the common end stage of many kidney diseases. Retarding and preventing renal fibrosis is the key to prevent and block the progression of CKD. A new study has found that TGF-β could induce the expression of miR-21 significantly, reduce apoptosis, increases the expression of collagen and fibronectin, and then cause renal fibrosis through the Smad3; Targeting miR-21 may be a better alternative to directively suppress TGF-β-mediated fibrosis in kidney diseases. But It remains unclear how miR-21 affects fibrosis. Fibrosis is a very complicated process and a separate study in certain target gene of miRs has great limitations. We intend to screen potential targets of miR-21 in renal tubular epithelial cells with p-SILAC technology and bioinformatic analysis. Subsequently，we test and verify the function of target genes in vivo and in vitro through RNA interference lentiviral vector technology. This study is to investigate the molecular mechanism of renal fibrosis caused by miR-21, find the unknown downstream target genes of miR-21, provide theoretical basis for the targeted therapy of renal fibrosis

肾脏进行性慢性纤维化（硬化）过程是CKD进展的共同途径，延缓和防止肾脏纤维化是防治CKD进展的关键。最新研究发现TGF-β通过Smad3蛋白上调miR-21，减少细胞凋亡、增加胶原和纤连蛋白表达，引起肾脏纤维化；靶定miR-21治疗肾纤维化有效。但miR-21导致纤维化所涉及到下游靶基因和信号通路尚不十分清楚。纤维化是一个非常复杂的过程，单独地研究miR的某个靶基因有很大的局限性。本课题拟用miR-21成熟序列转染大鼠肾小管上皮细胞，采用p-SILAC技术和生物信息学方法，筛选和鉴定miR-21下游引起肾脏纤维化的关键靶基因，并利用慢病毒载体RNAi技术抑制筛选到的下游靶基因，在细胞水平和动物水平进行功能验证。本研究旨在探讨miR-21引起肾脏纤维化的分子机制，寻找其介导的新的未知下游靶基因，为肾脏纤维化的靶向治疗提供理论基础。

背景：.肾脏进行性慢性纤维化（硬化）过程是CKD进展的共同途径，延缓和防止肾脏纤维化是防治CKD进展的关键。上调miR-21引起肾脏纤维化，靶定miR-21治疗肾纤维化有效。但miR-21导致纤维化所涉及到下游靶基因和信号通路尚不清楚。单独地研究miR的某个靶基因有很大的局限性。.主要研究内容：.本课题筛选和鉴定了miR-21下游引起肾脏纤维化的关键靶基因，并利用相关技术调控筛选到的下游靶基因，在细胞水平和动物水平进行功能验证。为肾脏纤维化的靶向治疗提供理论基础。.重要结果及关键数据：.1.miR-21上调，增加细胞凋亡，间质沉积，E-cadherin水平下降，反之亦然；DDAH1是其直接靶基因，miR-21通过抑制DDAH1表达，促进肾脏纤维化。.2.我们发现细胞自噬不足，导致凋亡增加，是肾脏急性缺血再灌注损伤的机制之一，miR-21通过其直接靶基因Rab11a，影响细胞自噬水平，从而加重肾脏损伤。.3.TGF-β通过激活鞘氨酸激酶1（SphK1），导致S1P增加，从而使得miR-21表达增加；降低SphK1的表达， miR-21表达下降，这一效应可以被外源性增加S1P恢复；阻断S1PR2也可以降低miR-21表达；而且， 阻断SphK1 和S1PR2 可以明显减轻TGF-β 引起的ECM增加，而增加miR-21的表达，ECM表达增加。.科学意义：.TGF-β 介导的ECM增加，是通过SphK1/S1P和miR-21/DDAH1途径。这为肾脏纤维化的治疗提供了一个新的治疗靶点。miR-21可以通过其直接靶基因Rab11a，导致急性肾损伤时细胞自噬水平下降，细胞凋亡增加。这也为急性肾损伤的治疗提供了一个新的治疗靶点。