Wnt/β-catenin通路介导RELMβ调控糖尿病肾病系膜细胞增殖的机制研究

Resistin-like molecules (RELMs) are a recently discovered family of secreted proteins, while only resistin and RELMβ have been confirmed to be expressed in humans. RELMβ is involved in the proliferation and malignant transformation of gastrointestinal cells and lung cells. However, little is known about the effects of RELMβ on diabetic nephropathy (DN). Our previous work showed that serum RELMβ levels in DN patients and the RELMβ protein in DN rat kidney were significantly increased. High glucose stimulated human mesangial cells to secrete RELMβ protein, which promoted mesangial cells proliferation. 5 genes in Wnt signaling pathway were decreased in RELMβ knockdown HMC by using human signal transduction pathway finder PCR Array. RELMβ regulated the protein epression of target genes in Wnt signaling pathway. Based on our previous work, we want to explore the molecular mechanism of Wnt/β-catenin signal pathway mediating RELMβ-induced mesangial cells proliferation in DN by using the technology of siRNA, Realtime PCR, Western blotting, immunohistochemistry, flow cytometry and so on. This project may provide new targets for DN prevention.

抵抗素样分子家族（RELMs）是近年发现的一组分泌蛋白家族，其中仅抵抗素和RELMβ在人类存在表达。已知RELMβ可以促进肠道和肺细胞的增殖及恶变，而关于RELMβ在糖尿病肾病（DN）中的作用，国内外尚未见研究报道。申请者前期工作发现：DN患者血清RELMβ水平升高、DN大鼠肾RELMβ蛋白表达增加、高糖刺激人肾小球系膜细胞（HMC）分泌RELMβ蛋白、RELMβ可促进HMC增殖；在干扰RELMβ基因的HMC，通过信号转导通路PCR Array芯片发现Wnt通路上有5个相关基因下调，蛋白验证发现RELMβ可调控Wnt通路靶基因的表达。本课题拟在此基础上利用siRNA、Realtime PCR、WB、免疫组化、流式等技术在HMC、糖尿病大鼠等，探讨Wnt/β-catenin通路介导RELMβ所致的DN肾小球系膜细胞增殖的可能机制，可望为DN的早期防治提供新的靶点。

研究背景：课题组前期研究显示RELMβ水平在DN 患者中显著升高。高糖刺激人肾小球系膜细胞（HMC）上调RELMβ，促进HMC增殖。PCR Array芯片显示干扰RELMβ后WNT通路靶基因显著下调，因此可能存在RELMβ-WNT/β-Catenin信号通路调节DN HMC的增殖。主要内容：1.不同浓度、不同时间检测高糖对RELMβ的表达影响；2.高糖下干扰RELMβ表达，观察HMC细胞增殖及相关基因的表达变化；3.高糖下抑制β-Catenin，观察HMC细胞增殖及相关基因的表达变化；4.高糖下沉默WISP-1，观察HMC细胞增殖及相关基因的表达变化；5.STZ诱导DN模型鼠，HE、PAS及组化染色检测肾脏形态及相关靶基因的表达情况。主要研究结果和数据：1.高糖刺激下RELMβ水平上调，48小时达到峰值。高糖条件下β-Catenin及下游分子WISP-1、VEGFA和Cyclin D1的表达水平随RELMβ的上调而上调。2.高糖状态下干扰RELMβ后，β-Catenin以及下游分子WISP-1、VEGFA和Cyclin D1的表达水平下调，抑制HMC的增殖。阐明了高糖条件下RELMβ的下调影响β-Catenin以及下游分子WISP-1、VEGFA和Cyclin D1的表达水平。3.通过给予Wnt/β-catenin通路抑制剂XAV-939发现β-Catenin以及下游分子WISP-1、VEGFA和Cyclin D1的表达水平下降，抑制HMC的增殖。证实了高糖条件下RELMβ对WISP-1、VEGFA和Cyclin D1表达水平的调控是通过β-Catenin来实现的。4.高糖条件下沉默WISP-1后，上游RELMβ及β-catenin的表达无影响，下游分子VEGFA和Cyclin D1的表达水平明显下降，抑制HMC的增殖。阐述了WISP-1对于RELMβ对VEGFA和Cyclin D1表达水平调控的重要性。5. STZ诱导DN大鼠，肾脏病理及组化检测到RELMβ、β-Catenin及下游WISP-1、VEGFA和Cyclin D1在DN大鼠中的表达水平增加。进一步体内证实RELMβ的作用机理。科学意义：Wnt/β-catenin通路可介导RELMβ调控糖尿病肾病系膜细胞的增殖，部分阐明DN的发病机理。