Mir-217/Sirt1通路與糖尿病腎病

邵瀅 王秋月

Mir-217/Sirt1通路與糖尿病腎病

邵瀅 王秋月

Mir-217是miRNAs家族的重要成員，在高糖培養(yǎng)的腎小球系膜細(xì)胞中表達(dá)量升高。Sirt1是一個(gè)NAD+調(diào)節(jié)的脫乙酰酶，既往在衰老性疾病中研究較多，近期發(fā)現(xiàn)其在糖尿病腎病中起到抗炎、抗氧化、抗纖維化等保護(hù)作用。研究指出，在多種病理?xiàng)l件下mir-217通過(guò)直接作用于Sirt1 mRNA的3'非翻譯區(qū)，顯著抑制Sirt1蛋白表達(dá)，因此mir-217/Sirt1通路可能在糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展中起關(guān)鍵作用。

miRNAs；Mir-217；Sirt1；腎臟纖維化；糖尿病腎病

MiRNAs是存在于真核生物細(xì)胞內(nèi)對(duì)其靶基因起抑制作用的小分子非編碼RNA，mir-217是miRNAs家族的重要成員，在腎臟多種細(xì)胞中表達(dá)，如足細(xì)胞、腎小球系膜細(xì)胞[1-2]。Sirt1在正常腎組織中表達(dá)，參與腎臟的衰老及細(xì)胞代謝反應(yīng)，并在多個(gè)信號(hào)通路中發(fā)揮重要作用。既往研究指出，在內(nèi)皮細(xì)胞中mir-217的功能相當(dāng)于Sirt1的內(nèi)源性抑制劑，過(guò)表達(dá)或抑制mir-217可抑制或激活Sirt1表達(dá)，從而治療多種疾病等。本文就該通路參與糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)行綜述。

1 MiRNAs及mir-217概述

MiRNAs是一組序列高度保守的內(nèi)源性非編碼RNA，一般由19～24個(gè)核苷酸組成，在真核生物中調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。MiRNAs通過(guò)結(jié)合其靶基因mRNA的3'端非翻譯區(qū)，沉默基因表達(dá)抑制蛋白質(zhì)翻譯或加速mRNA降解，在細(xì)胞增殖、分化、凋亡、代謝、血管生成等生物學(xué)行為中發(fā)揮重要作用。據(jù)報(bào)道，miRNAs異常表達(dá)與動(dòng)脈粥樣硬化、心肌肥大、高血壓、糖尿病、炎性疾病存在密切關(guān)聯(lián)[3-4]。目前，在人類(lèi)基因組中發(fā)現(xiàn)超過(guò)700個(gè)miRNAs。既往已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多個(gè)miRNAs與糖尿病腎病相關(guān)，如 mir-34a、mir-217[2，5]。先前研究指出，mir-217與多種腫瘤，如肝癌等的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)；同時(shí)可以作為血清生物學(xué)標(biāo)志物參與一些急性炎性疾病的早期診斷[6-7]。在內(nèi)皮細(xì)胞中mir-217通過(guò)對(duì)下游靶基因Sirt1/P53等的調(diào)控，參與促進(jìn)細(xì)胞衰老及血管生成等生物學(xué)行為[3]。

2 Sirt1與腎臟纖維化及糖尿病腎病

Sirt蛋白家族主要在哺乳動(dòng)物代謝性疾病及衰老相關(guān)性疾病中發(fā)揮重要作用。目前已發(fā)現(xiàn)Sirt家族包含7個(gè)同源基因，即Sirt1～Sirt7，其中對(duì)Sirt1的研究最多[8]。Kume等[9]對(duì)腎臟疾病的研究發(fā)現(xiàn)，Sirt1參與了衰老、炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激、缺氧狀態(tài)下細(xì)胞自噬、腎間質(zhì)纖維化等的發(fā)生，而上述多為糖尿病腎病的不同發(fā)病機(jī)制。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠腎臟和24月齡正常大鼠的腎臟中，Sirt1表達(dá)均顯著下降。

2.1 Sirt1參與腎臟衰老 Hasegawa等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病腎病小鼠模型出現(xiàn)白蛋白尿前，其近曲小管Sirt1的表達(dá)量就已顯著下降，并證實(shí)Sirt1在近曲小管的表達(dá)量影響腎小球功能。Polak-Jonkisz等[11]指出，在腎臟疾病中，Sirt1通過(guò)調(diào)節(jié)腎臟應(yīng)對(duì)各種壓力和刺激時(shí)的細(xì)胞活性，參與血壓的控制，并通過(guò)過(guò)氧化氫酶誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，抑制腎小管上皮細(xì)胞凋亡。越來(lái)越多的證據(jù)表明Sirt1在衰老相關(guān)性腎臟疾病，包括糖尿病腎病中可能是一個(gè)關(guān)鍵性因子。

2.2 Sirt1參與腎臟氧化應(yīng)激 動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，Sirt1可通過(guò)抑制氧化應(yīng)激，抑制腎臟纖維化及糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展[12]。Sirt1特異性激活劑白藜蘆醇使其表達(dá)升高后，可通過(guò)Sirt1/Foxo1通路提高轉(zhuǎn)錄因子Foxo1的表達(dá)活性，發(fā)揮對(duì)糖尿病腎病的保護(hù)作用[11]。而上述過(guò)程與降低羥自由基的生成，提高超氧化物歧化酶的活性，部分逆轉(zhuǎn)Ⅳ型膠原和纖連蛋白的表達(dá)水平和改善腎臟病理和生化指標(biāo)等變化密切相關(guān)[13]。而Kim等[14]亦證實(shí)，在糖尿病腎病小鼠模型中，白藜蘆醇可通過(guò)激活Sirt1-過(guò)氧化物酶體增殖物活化受體γ協(xié)同刺激因子-1α通路，抑制脂毒性相關(guān)的凋亡和腎臟的氧化應(yīng)激損傷。

2.3 Sirt1參與腎臟炎性反應(yīng) 近來(lái)研究表明，Sirt1與慢性炎性反應(yīng)及與腎臟纖維化、糖尿病腎病相關(guān)的多條信號(hào)通路密切相關(guān)。Vasko等[15]在血管衰老及纖維化的研究中指出，隨著內(nèi)皮Sirt1耗盡，其靶基因編碼的基質(zhì)金屬蛋白酶-14表達(dá)下降，造成血管內(nèi)皮功能障礙，促進(jìn)腎小球硬化及腎功能障礙。Liang等[16]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，白藜蘆醇可抑制腎臟氧化應(yīng)激及Smad3的乙酰化作用，從而抑制腎間質(zhì)纖維化。Huang等[17]證實(shí)，過(guò)表達(dá)的Sirt1可抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）-β誘導(dǎo)的系膜細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)表達(dá)。免疫共沉淀結(jié)果提示Sirt1可能與Smad3基因存在相互作用。Sirt1對(duì)腎臟的保護(hù)作用可能與其在TGF-β/Smad3信號(hào)通路中的作用相關(guān)。而Nie等[18]也證實(shí)TGF-β/Smad信號(hào)通路在糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，白藜蘆醇可抑制信號(hào)通路及其功能[19]。后者在糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[20]。

3 Mir-217通過(guò)Sirt1信號(hào)通路參與糖尿病腎病的發(fā)生

近年研究發(fā)現(xiàn)，mir-217與Sirt1的表達(dá)密切相關(guān)。Fiorentino等[2]研究證實(shí)，在糖尿病腎病的腎臟及MES13細(xì)胞系中，高糖處理后mir-217表達(dá)升高，并通過(guò)下調(diào)其靶基因Sirt1的表達(dá)，促進(jìn)糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展。另有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，巨細(xì)胞病毒感染血管內(nèi)皮細(xì)胞24 h后，mir-217表達(dá)增加，同時(shí)下調(diào)了Sirt1蛋白和Foxo3A蛋白的表達(dá)水平，而通過(guò)轉(zhuǎn)染抑制mir-217的表達(dá)后，不但抑制巨細(xì)胞病毒造成的細(xì)胞遷移和微血管形成，同時(shí)增加了Sirt1蛋白的表達(dá)。而應(yīng)用Sirt1的特異性激活劑白藜蘆醇預(yù)處理被巨細(xì)胞病毒感染的血管內(nèi)皮細(xì)胞，可抑制細(xì)胞遷移和微血管形成，同時(shí)上述變化可以被小干擾RNA-Sirt1所抑制?？梢?jiàn)，mir-217通過(guò)抑制Sirt1的表達(dá)，促進(jìn)巨細(xì)胞病毒感染的血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移以及血管生成[21]。另外，在培養(yǎng)的小鼠肝細(xì)胞AML-12中，mir-217的過(guò)表達(dá)促進(jìn)乙醇誘導(dǎo)的Sirt1功能損傷，以及Sirt1調(diào)控下的脂肪生成或脂肪酸氧化酶的損傷，過(guò)表達(dá)的mir-217顯著抑制Sirt13'非翻譯區(qū)的活性。向AML-12細(xì)胞中轉(zhuǎn)染mir-217，可使Sirt1mRNA及蛋白表達(dá)水平均顯著下降。因此，Yin等[22]認(rèn)為肝細(xì)胞中乙醇誘導(dǎo)的Sirt1表達(dá)下降至少部分是mir-217作用的結(jié)果。在對(duì)HIV的研究中，Zhang等[23]也指出，mir-217通過(guò)直接作用于Sirt1 mRNA的3'非翻譯區(qū)，顯著抑制Sirt1蛋白表達(dá)。Menghini等[24]指出在內(nèi)皮細(xì)胞中，mir-217的功能相當(dāng)于Sirt1的內(nèi)源性抑制劑。因此推測(cè)在高糖培養(yǎng)的大鼠腎小球系膜細(xì)胞中，mir-217表達(dá)升高，直接抑制Sirt1的功能，從減弱Sirt1對(duì)下游炎性反應(yīng)因子、促纖維化因子的抑制作用，使其表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而激活多條糖尿病腎病相關(guān)信號(hào)通路，進(jìn)而影響糖尿病腎病的發(fā)生與發(fā)展。

綜上所述，mir-217/Sirt1作為一條新的信號(hào)通路，可能在糖尿病腎病中起重要作用，深入研究其在糖尿病腎病中的作用機(jī)制，闡明其與上、下游炎性反應(yīng)因子的關(guān)系，有望為糖尿病腎病的防治提供新的干預(yù)靶點(diǎn)。

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Mir-217/Sirt1 pathway and diabetic nephropathy

Shao Ying，Wang Qiuyue.Department of Endocrinology，The First Affiliated Hospital of China Medical University，Shenyang 110001，China

Wang Qiuyue，Email：wqycmu@163.com

Mir-217 is an important member of the miRNAs family overexpressed in high glucose cultured glomerular mesangial cells.Sirt1 is an NAD (+)-dependent deacetylase，which has obtained great focus on the research of aging.Recent researches reported that Sirt1 has protective functions in diabetic nephropathy such as anti-inflammation，anti-oxidance and anti-fibrosis.In a variety of pathological conditions，mir-217 directly acts on the 3'translation section of Sirt1 mRNA，and inhibits expression of Sirt1 protein.Thus，mir-217/Sirt1 pathwaymayplaya keyrole in the occurrence and development ofdiabetic nephropathy.

MiRNAs；Mir-217；Sirt1；Renal fibrosis；Diabetic nephropathy

（Int J Endocrinol Metab，2015，35：124-126）

10.3760/cma.j.issn.1673-4157.2015.02.014

遼寧省科學(xué)技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目（2011225017）；遼寧省百千萬(wàn)人才工程資助項(xiàng)目（2011921037）

100011 沈陽(yáng)，中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科

王秋月，Email：wqycmu@163.com

2014-10-13）