移植肾缺血再灌注(IR)损伤可造成急性肾小管坏死,严重者表现为移植肾功能延迟恢复(DGF),显著缩短移植肾存活时间,尚无有效治疗方法。SS31是一种新型线粒体靶向性多肽,可有效保护线粒体,研究显示其在肝脏和心脏移植中可显著减轻移植物IR损伤,但其作用尚未在肾移植中得到验证,其作用机制亦未明确。最新研究表明,衔接蛋白p66Shc介导的线粒体氧化损伤在IR后的组织损伤中起了关键作用,该蛋白可能介导了SS31的保护作用。因此本研究拟探讨SS31在IR后肾小管上皮细胞(PTC)活性、凋亡、线粒体损伤方面的作用,并通过检测p66Shc及其相关因子的表达、构建p66Shc(-/-)PTC细胞等方法,分析SS31调控p66Shc的作用及机制。体内实验采用大鼠肾移植模型,模拟临床冷缺血再灌注过程所致的移植肾损伤。研究成果有助于减轻移植肾肾小管损伤,降低DGF发病率,并为临床急性肾损伤防治提供新思路。
Renal tubular epithelial cell;SS31;p66Shc;Oxidative stress;
按照国家自然科学基金的计划要求,本课题总结目前国际研究前沿成果,针对目前边缘供体大量使用引起移植肾功能延迟恢复(DGF)发病率升高,显著延长患者的住院时间,增加患者医疗费用,降低移植肾存活时间的临床现象,结合前期缺血再灌注损伤研究中的发现,研究了新型线粒体靶向性多肽SS31对肾小管损伤的保护作用及其作用机制。通过三年的研究,我们在前期构建肾小管上皮细胞缺氧/复氧(Hypoxia/Reoxygenation,H/R)损伤模型的基础上成功建立了大鼠肾小管上皮NRK52E细胞低温损伤模型,并应用该模型验证不同器官保存液的保存效果;之后利用该低温损伤模型研究了保存液中加添SS31对肾小管上皮细胞的保护作用,研究显示保存液中添加SS31可显著减轻低温缺氧引起的肾小管上皮细胞损伤,提高细胞活力,减少LDH的释放,减轻氧化应激,保护线粒体功能,为SS31在临床器官保存中的应用提供了实验依据。为了进一步明确SS31在减轻缺血再灌注后肾小管上皮细胞损伤中的作用及其机制,避免低温保存液对研究的影响,我们在后期的研究中采用了本实验室前期构建的NRK52E细胞H/R损伤模型。我们发现SS31预处理可显著提高H/R损伤后的细胞活力,抑制凋亡,抑制ROS和MDA的产生,减少细胞色素C的释放,抑制caspase-3 的表达。进一步研究显示,H/R损伤可诱导细胞内p66Shc和磷酸化p66Shc(p-p66Shc)高表达,而SS31可抑制p66Shc/p-p66Shc的高表达。为了明确SS31调控p66Shc的机制,我们将Ser36点突变的p66Shc和p66Shc siRNA通过质粒转染细胞,结果显示通过上述两种方法抑制p66Shc的表达和活化,可产生类似SS31的保护作用,但对于高表达野生型p66Shc的NRK52E细胞,SS31的细胞保护作用消失。上述结果提示SS31通过调控p66Shc减轻缺血再灌注等事件对移植肾肾小管造成的损伤。我们主要围绕SS31对肾小管上皮细胞损伤的保护作用及其机制开展了研究,较好地完成了课题的计划任务。