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FGD5-AS1/miR-519d-3p轴调控高糖诱导的肾小管上皮细胞HK-2炎症因子表达和细胞凋亡

陆洁雅 卫德强 唐燕 许琦

引用本文:
Citation:

FGD5-AS1/miR-519d-3p轴调控高糖诱导的肾小管上皮细胞HK-2炎症因子表达和细胞凋亡

    作者简介: 陆洁雅(1986-), 女, 主治中医师
    通讯作者: 卫德强, fengyun141@163.com
  • 基金项目:

    江苏省无锡市卫生和计划生育委员会项目 MS201734

  • 中图分类号: R587.2;R692.9

FGD5-AS1/miR-519d-3p axis regulates high glucose-induced inflammatory factor expression and apoptosis in renal tubular epithelial HK-2 cells

    Corresponding author: WEI De-qiang, fengyun141@163.com ;
  • CLC number: R587.2;R692.9

  • 摘要: 目的探讨FGD5-AS1对高糖诱导的肾小管上皮细胞HK-2肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)表达、细胞凋亡的影响及其机制。方法25 mmol/L葡萄糖诱导HK-2细胞24 h后,RT-qPCR检测细胞中FGD5-AS1和miR-519d-3p表达量。分别转染FGD5-AS1过表达载体(pcDNA-FGD5-AS1)、miR-519d-3p抑制剂或共转染pcDNA-FGD5-AS1与miR-519d-3p模拟物至HK-2细胞,用25 mmol/L葡萄糖诱导转染后的细胞24 h,ELISA法检测细胞培养上清液中TNF-α、IL-6水平,流式细胞术、Western blotting分别检测细胞凋亡率及凋亡相关蛋白cleaved-caspase3、cleaved-caspase9的表达。双荧光素酶报告基因实验验证FGD5-AS1和miR-519d-3p的调控关系。结果与对照组比较,HK-2细胞经高糖诱导后,细胞中FGD5-AS1表达量明显降低(P < 0.01),miR-519d-3p表达水平明显升高(P < 0.01)。上调FGD5-AS1或下调miR-519d-3p的HK-2细胞经高糖诱导后,炎症因子TNF-α与IL-6水平、细胞凋亡率、凋亡相关蛋白cleaved-caspase3及cleaved-caspase9表达均降低(P < 0.05~P < 0.01)。FGD5-AS1靶向结合miR-519d-3p,且上调FGD5-AS1的HK-2细胞中miR-519d-3p表达明显降低(P < 0.01)。过表达miR-519d-3p可逆转上调FGD5-AS1表达对高糖诱导的HK-2细胞炎症因子TNF-α与IL-6水平和细胞凋亡的影响。结论上调FGD5-AS1可能通过靶向下调miR-519d-3p抑制高糖诱导的HK-2细胞炎症因子表达和细胞凋亡。
  • 图 1  上调FGD5-AS1对高糖诱导的HK-2细胞凋亡的影响

    图 2  FGD5-AS1与miR-519d-3p互补的核苷酸序列

    图 3  下调miR-519d-3p对高糖诱导的HK-2细胞调亡的影响

    图 4  过表达miR-519d-3p联合上调FGD5-AS1对高糖诱导的HK-2细胞凋亡的影响

    表 1  RT-qPCR的引物序列

    基因 上游引物 下游引物
    FGD5-AS1 5′-AGA AGC GGA GGG GTG AAA AT-3′ 5′-CCG CCT TAT AGT TGG CCC TC-3′
    miR-519d-3p 5′-CAA AGT GCC TCC CTT T-3′ 5′-CAG TGC GTG TCG TGG AGT-3′
    GAPDH 5′-AAC GGA TTT GGT CGT ATT G-3′ 5′-GGA AGA TGG TGA TGG GAT T-3′
    U6 5′-GTC ACG CTA GGC TAG GCG CC-3′ 5′-CGG GAA GAT CGC TGA GCC C-3′
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    表 2  FGD5-AS1和miR-519d-3p在高糖诱导的HK-2细胞中的表达(ni=3;x±s)

    分组 FGD5-AS1 miR-519d-3p
    Con组 1.00±0.00 1.00±0.00
    HG组 0.40±0.04 2.83±0.22
    t 25.98 14.41
    P < 0.01 < 0.01
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    表 3  上调FGD5-AS1表达对高糖诱导的HK-2细胞TNF-α、IL-6表达的影响(ni=3;x±s)

    分组 TNF-α/(ng/L) IL-6/(ng/L)
    Con组 47.09±4.38 32.52±3.11
    HG组 154.33±14.94* 114.70±12.13*
    HG+pcDNA组 159.47±12.35* 118.50±16.68*
    HG+pcDNA-FGD5-AS1组 56.53±4.82#▲ 41.46±4.29#▲
    F 106.20 56.33
    P < 0.01 < 0.01
    MS组内 104.536 113.359
    q检验: 与Con组比较*P < 0.05;与HG组比较#P < 0.05;与HG+pcDNA组比较▲P < 0.05
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    表 4  上调FGD5-AS1对高糖诱导的HK-2细胞凋亡及cleaved-caspase3、cleaved-caspase9蛋白表达的影响(ni=3;x±s)

    分组 凋亡率/% cleaved-caspase3
    蛋白
    cleaved-caspase9
    蛋白
    Con组 5.35±0.52 0.25±0.02 0.12±0.02
    HG组 31.28±2.85* 0.66±0.04* 0.57±0.04*
    HG+pcDNA组 32.83±2.74* 0.68±0.05* 0.58±0.05*
    HG+pcDNA-FGD5-AS1组 9.69±0.84*#▲ 0.29±0.02#▲ 0.18±0.02#▲
    F 147.56 131.43 148.96
    P < 0.01 < 0.01 < 0.01
    MS组内 4.152 0.001 0.001
    q检验: 与Con组比较*P < 0.05;与HG组比较#P < 0.05;与HG+pcDNA组比较▲P < 0.05
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    表 5  双荧光素酶报告基因实验结果(ni=3;x±s)

    分组 WT-FGD5-AS1 MUT-FGD5-AS1
    miR-NC组 0.95±0.05 0.98±0.06
    miR-519d-3p mimics组 0.31±0.03 0.97±0.04
    t 19.01 0.24
    P < 0.01 > 0.05
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    表 6  上调FGD5-AS1表达对miR-519d-3p水平的影响(ni=3;x±s)

    分组 miR-519d-3p t P
    pcDNA组 1.00±0.00 31.18 < 0.01
    pcDNA-FGD5-AS1组 0.28±0.04
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    表 7  下调miR-519d-3p表达对高糖诱导的HK-2细胞TNF-α、IL-6表达和细胞凋亡的影响(ni=3;x±s)

    分组 TNF-α/(ng/L) IL-6/(ng/L) 凋亡率/% cleaved-caspase3蛋白 cleaved-caspase9蛋白
    HG+anti-miR-NC组 155.97±11.06 116.18±10.77 32.62±3.13 0.67±0.05 0.56±0.04
    HG+anti-miR-519d-3p组 61.38±5.23 50.49±4.60 11.81±1.28 0.32±0.03 0.23±0.02
    t 13.39 9.72 10.66 10.40 12.78
    P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
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    表 8  过表达miR-519d-3p联合上调FGD5-AS1表达对高糖诱导的HK-2细胞TNF-α、IL-6表达和细胞凋亡的影响(ni=3;x±s)

    分组 TNF-α/(ng/L) IL-6/(ng/L) 凋亡率/% cleaved-caspase3蛋白 cleaved-caspase9蛋白
    HG+pcDNA-FGD5-AS1+miR-NC组 54.86±5.50 39.87±4.07 9.16±0.78 0.27±0.03 0.17±0.02
    HG+pcDNA-FGD5-AS1+miR-519d-3p组 133.31±12.04 89.36±7.67 23.16±2.27 0.59±0.04 0.48±0.04
    t 10.27 9.87 10.10 11.09 12.01
    P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-29
  • 录用日期:  2022-10-02
  • 刊出日期:  2023-03-15

FGD5-AS1/miR-519d-3p轴调控高糖诱导的肾小管上皮细胞HK-2炎症因子表达和细胞凋亡

    通讯作者: 卫德强, fengyun141@163.com
    作者简介: 陆洁雅(1986-), 女, 主治中医师
  • 江苏省宜兴市中医医院 肾内科, 214200
基金项目:  江苏省无锡市卫生和计划生育委员会项目 MS201734

摘要: 目的探讨FGD5-AS1对高糖诱导的肾小管上皮细胞HK-2肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)表达、细胞凋亡的影响及其机制。方法25 mmol/L葡萄糖诱导HK-2细胞24 h后,RT-qPCR检测细胞中FGD5-AS1和miR-519d-3p表达量。分别转染FGD5-AS1过表达载体(pcDNA-FGD5-AS1)、miR-519d-3p抑制剂或共转染pcDNA-FGD5-AS1与miR-519d-3p模拟物至HK-2细胞,用25 mmol/L葡萄糖诱导转染后的细胞24 h,ELISA法检测细胞培养上清液中TNF-α、IL-6水平,流式细胞术、Western blotting分别检测细胞凋亡率及凋亡相关蛋白cleaved-caspase3、cleaved-caspase9的表达。双荧光素酶报告基因实验验证FGD5-AS1和miR-519d-3p的调控关系。结果与对照组比较,HK-2细胞经高糖诱导后,细胞中FGD5-AS1表达量明显降低(P < 0.01),miR-519d-3p表达水平明显升高(P < 0.01)。上调FGD5-AS1或下调miR-519d-3p的HK-2细胞经高糖诱导后,炎症因子TNF-α与IL-6水平、细胞凋亡率、凋亡相关蛋白cleaved-caspase3及cleaved-caspase9表达均降低(P < 0.05~P < 0.01)。FGD5-AS1靶向结合miR-519d-3p,且上调FGD5-AS1的HK-2细胞中miR-519d-3p表达明显降低(P < 0.01)。过表达miR-519d-3p可逆转上调FGD5-AS1表达对高糖诱导的HK-2细胞炎症因子TNF-α与IL-6水平和细胞凋亡的影响。结论上调FGD5-AS1可能通过靶向下调miR-519d-3p抑制高糖诱导的HK-2细胞炎症因子表达和细胞凋亡。

English Abstract

  • 糖尿病肾病是糖尿病的常见并发症,其发病机制较为复杂,其中肾小管上皮细胞损伤如过度炎症反应、细胞凋亡是该病发生、发展的重要原因之一,探究影响肾小管上皮细胞损伤的分子机制可为该病治疗提供分子靶点[1-2]。FGD5反义RNA1(FGD5-AS1)是一种长链非编码RNA(lncRNA),位于染色体3p25.1,其对细胞凋亡、炎症因子表达、氧化应激等具有调控作用[3-4]。研究[3]显示,FGD5-AS1在脂多糖(LPS)诱导的心肌细胞中表达下调,上调FGD5-AS1抑制LPS诱导的心肌细胞分泌肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6等炎症因子,减轻脓毒症诱导的心肌炎性损伤;FGD5-AS1在LPS诱导的牙周膜细胞中表达下调,过表达FGD5-AS1抑制LPS诱导的牙周膜细胞炎症反应,其作用机制与靶向miR-142-3p/细胞因子信号转导抑制因子6(SOCS6)轴抑制核转录因子κB(NF-κB)信号通路的激活有关[4]。但未见FGD5-AS1影响肾小管上皮细胞损伤的相关报道。StarBase预测显示,FGD5-AS1与miR-519d-3p可能存在相互作用。周垂杨等[5]研究显示,miR-519d-3p是LPS诱导的巨噬细胞中表达上调的miRNA,下调miR-519d-3p抑制LPS诱导的巨噬细胞分泌TNF-α、IL-6、IL-1β等炎症因子,有利于减轻急性肺损伤。本研究前期预实验发现,高糖抑制肾小管上皮细胞HK-2中FGD5-AS1表达,促进miR-519d-3p表达,提示FGD5-AS1/miR-519d-3p轴可能参与糖尿病肾病的发展进程。因此,本研究建立高糖诱导的HK-2细胞损伤模型,旨在观察FGD5-AS1/miR-519d-3p轴对高糖诱导的HK-2细胞炎症因子表达和细胞凋亡的影响。现作报道。

    • 人肾小管上皮HK-2细胞购自上海通派生物科技有限公司;胎牛血清购自浙江天杭生物科技有限公司;一步法RT-qPCR试剂盒购自大连宝生物工程有限公司;低糖DMEM培养基、双荧光素酶活性检测试剂盒、LipofectamineTM2000试剂盒、Annexin V-FITC/PI凋亡试剂盒购自北京索莱宝科技有限公司;TNF-α、IL-6试剂盒购自南京建成生物工程研究所;引物序列、FGD5-AS1过表达载体(pcDNA-FGD5-AS1)、空载体(pcDNA)、miR-519d-3p抑制剂(anti-miR-519d-3p)和模拟物(mimics)、抑制剂阴性序列(anti-miR-NC)、模拟对照序列(miR-NC)购自上海生工生物工程有限公司;Western blotting实验所需兔源cleaved-caspase3、cleaved-caspase9、GAPDH抗体和山羊抗兔IgG购自英国Abcam公司。

    • 用含10%胎牛血清的低糖DMEM培养液(正常葡萄糖浓度5.5 mmol/L,基础培养液)于CO2培养箱中培养HK-2细胞。

    • 于6孔板中(1.0×105个/孔)培养HK-2细胞12 h,弃培养液,分为对照(Con)组和高糖(HG)组。Con组用基础培养液(含5.5 mmol/L葡萄糖)培养细胞24 h,HG组用含25 mmol/L[6]葡萄糖的培养液培养细胞24 h。细胞中总RNA经RNA抽提试剂盒提取后,逆转录为cDNA后,行PCR扩增,引物序列见表 1。反应体系(20 μL): 10 μL SYBR Fast qPCR mix、1 μL PCR Forward Primer (10 μmol/L)、1 μL PCR Reverse Primer (10 μmol/L)、cDNA 2 μL和6 μL ddH2O。反应条件: 95 ℃ 5 min;95 ℃ 45 s;60 ℃ 60 s;72 ℃ 45 s,共45个循环。2-△△Ct法计算FGD5-AS1相对GAPDH、miR-519d-3p相对U6表达。

      基因 上游引物 下游引物
      FGD5-AS1 5′-AGA AGC GGA GGG GTG AAA AT-3′ 5′-CCG CCT TAT AGT TGG CCC TC-3′
      miR-519d-3p 5′-CAA AGT GCC TCC CTT T-3′ 5′-CAG TGC GTG TCG TGG AGT-3′
      GAPDH 5′-AAC GGA TTT GGT CGT ATT G-3′ 5′-GGA AGA TGG TGA TGG GAT T-3′
      U6 5′-GTC ACG CTA GGC TAG GCG CC-3′ 5′-CGG GAA GAT CGC TGA GCC C-3′

      表 1  RT-qPCR的引物序列

    • 利用LipofectamineTM2000试剂盒分别转染pcDNA-FGD5-AS1、pcDNA、anti-miR-519d-3p、anti-miR-NC, 共转染pcDNA-FGD5-AS1与miR-519d-3p mimics、pcDNA-FGD5-AS1与miR-NC至HK-2细胞,转染12 h,RT-qPCR法检测FGD5-AS1或miR-519d-3p表达,验证转染效果。培养转染后的细胞12 h,弃培养液,用含25 mmol/L葡萄糖的培养液培养细胞24 h,并依次记为HG+pcDNA-FGD5-AS1组、HG+pcDNA组、HG+anti-miR-519d-3p组、HG+anti-miR-NC组、HG+pcDNA-FGD5-AS1+miR-519d-3p组、HG+pcDNA-FGD5-AS1+miR-NC组。同时接种未转染的HK-2细胞,分为Con组、HG组,同1.2.2。各组培养结束后,收集各组细胞培养上清液、细胞。

    • 离心(450 g、5 min)各组细胞培养上清液,利用TNF-α、IL-6试剂盒检测上清液中TNF-α、IL-6水平。

    • 用磷酸盐缓冲液(PBS)清洗各组细胞,450 g离心5 min,弃PBS,利用AnnexinV-FITC/PI试剂盒检测细胞凋亡。

    • 用PBS清洗各组细胞,450g离心5 min,弃PBS,提取细胞中总蛋白,且测其浓度(BCA法)。总蛋白经SDS-PAGE分离后,转膜、封闭。分别用一抗cleaved-caspase3(1∶500)、cleaved-caspase9(1∶500)、GAPDH(1∶1 000)4 ℃孵育12 h,洗膜。再用山羊抗兔IgG(1∶2 000)37 ℃孵育2 h。显影,曝光,Image J软件分析条带灰度值。

    • 将WT-FGD5-AS1、MUT-FGD5-AS1分别与miR-519d-3p mimics或miR-NC共转染至HK-2细胞,转染12 h。弃培养液,裂解细胞,450 g离心5 min。取20 μL离心后上清液,加100 μL萤火虫或海肾荧光素酶反应工作液,检测萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶活性,以海肾荧光素酶活性值为标准,计算各组细胞相对荧光素酶活性值。

    • 采用t检验、方差分析和q检验。

    • HG组FGD5-AS1表达水平明显低于Con组(P < 0.01),miR-519d-3p表达水平明显高于Con组(P < 0.01)(见表 2)。

      分组 FGD5-AS1 miR-519d-3p
      Con组 1.00±0.00 1.00±0.00
      HG组 0.40±0.04 2.83±0.22
      t 25.98 14.41
      P < 0.01 < 0.01

      表 2  FGD5-AS1和miR-519d-3p在高糖诱导的HK-2细胞中的表达(ni=3;x±s)

    • 转染pcDNA-FGD5-AS1的HK-2细胞中FGD5-AS1表达量[(3.58±0.34)]高于转染pcDNA的HK-2细胞[(1.00±0.00)](t=13.14,P < 0.05)。HG组TNF-α、IL-6水平均高于Con组(P < 0.05),HG+pcDNA-FGD5-AS1组TNF-α、IL-6水平均低于HG+pcDNA组(P < 0.05),HG组与HG+pcDNA组TNF-α、IL-6水平差异均无统计学意义(P>0.05)(见表 3)。

      分组 TNF-α/(ng/L) IL-6/(ng/L)
      Con组 47.09±4.38 32.52±3.11
      HG组 154.33±14.94* 114.70±12.13*
      HG+pcDNA组 159.47±12.35* 118.50±16.68*
      HG+pcDNA-FGD5-AS1组 56.53±4.82#▲ 41.46±4.29#▲
      F 106.20 56.33
      P < 0.01 < 0.01
      MS组内 104.536 113.359
      q检验: 与Con组比较*P < 0.05;与HG组比较#P < 0.05;与HG+pcDNA组比较▲P < 0.05

      表 3  上调FGD5-AS1表达对高糖诱导的HK-2细胞TNF-α、IL-6表达的影响(ni=3;x±s)

    • HG组细胞凋亡率、cleaved-caspase3、cleaved-caspase9蛋白表达均高于Con组(P < 0.05),HG+pcDNA-FGD5-AS1组细胞凋亡率、cleaved-caspase3、cleaved-caspase9蛋白表达均低于HG+pcDNA组(P < 0.05),HG组与HG+pcDNA组细胞凋亡率、cleaved-caspase3、cleaved-caspase9蛋白表达差异均无统计学意义(P>0.05)(见图 1表 4)。

      图  1  上调FGD5-AS1对高糖诱导的HK-2细胞凋亡的影响

      分组 凋亡率/% cleaved-caspase3
      蛋白
      cleaved-caspase9
      蛋白
      Con组 5.35±0.52 0.25±0.02 0.12±0.02
      HG组 31.28±2.85* 0.66±0.04* 0.57±0.04*
      HG+pcDNA组 32.83±2.74* 0.68±0.05* 0.58±0.05*
      HG+pcDNA-FGD5-AS1组 9.69±0.84*#▲ 0.29±0.02#▲ 0.18±0.02#▲
      F 147.56 131.43 148.96
      P < 0.01 < 0.01 < 0.01
      MS组内 4.152 0.001 0.001
      q检验: 与Con组比较*P < 0.05;与HG组比较#P < 0.05;与HG+pcDNA组比较▲P < 0.05

      表 4  上调FGD5-AS1对高糖诱导的HK-2细胞凋亡及cleaved-caspase3、cleaved-caspase9蛋白表达的影响(ni=3;x±s)

    • StarBase预测显示,FGD5-AS1与miR-519d-3p核苷酸序列存在连续结合位点(见图 2)。共转染WT-FGD5-AS1与miR-519d-3p mimics的HK-2细胞荧光素酶活性明显低于共转染WT-FGD5-AS1与miR-NC的HK-2细胞(P < 0.01);与共转染MUT-FGD5-AS1与miR-519d-3p mimics的HK-2细胞荧光素酶活性相比,共转染MUT-FGD5-AS1与miR-NC的HK-2细胞荧光素酶活性差异无统计学意义(P>0.05)。miR-519d-3p在转染pcDNA-FGD5-AS1的HK-2细胞中的表达量明显低于转染pcDNA的HK-2细胞(P < 0.01)(见表 56)。

      图  2  FGD5-AS1与miR-519d-3p互补的核苷酸序列

      分组 WT-FGD5-AS1 MUT-FGD5-AS1
      miR-NC组 0.95±0.05 0.98±0.06
      miR-519d-3p mimics组 0.31±0.03 0.97±0.04
      t 19.01 0.24
      P < 0.01 > 0.05

      表 5  双荧光素酶报告基因实验结果(ni=3;x±s)

      分组 miR-519d-3p t P
      pcDNA组 1.00±0.00 31.18 < 0.01
      pcDNA-FGD5-AS1组 0.28±0.04

      表 6  上调FGD5-AS1表达对miR-519d-3p水平的影响(ni=3;x±s)

    • miR-519d-3p在转染anti-miR-519d-3p的HK-2细胞中表达量明显低于转染anti-miR-NC的HK-2细胞(P < 0.01)。HG+anti-miR-519d-3p组TNF-α和IL-6水平、细胞凋亡率、cleaved-caspase3和cleaved-caspase9蛋白表达均明显低于HG+anti-miR-NC组(P < 0.01)(见图 3表 7)。

      图  3  下调miR-519d-3p对高糖诱导的HK-2细胞调亡的影响

      分组 TNF-α/(ng/L) IL-6/(ng/L) 凋亡率/% cleaved-caspase3蛋白 cleaved-caspase9蛋白
      HG+anti-miR-NC组 155.97±11.06 116.18±10.77 32.62±3.13 0.67±0.05 0.56±0.04
      HG+anti-miR-519d-3p组 61.38±5.23 50.49±4.60 11.81±1.28 0.32±0.03 0.23±0.02
      t 13.39 9.72 10.66 10.40 12.78
      P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01

      表 7  下调miR-519d-3p表达对高糖诱导的HK-2细胞TNF-α、IL-6表达和细胞凋亡的影响(ni=3;x±s)

    • miR-519d-3p在共转染pcDNA-FGD5-AS1与miR-519d-3p mimics的HK-2细胞中表达量明显高于共转染pcDNA-FGD5-AS1与miR-NC的HK-2细胞(P < 0.01)。HG+pcDNA-FGD5-AS1+miR-519d-3p组TNF-α和IL-6水平、细胞凋亡率、cleaved-caspase3和cleaved-caspase9蛋白表达均明显高于HG+pcDNA-FGD5-AS1+miR-NC组(P < 0.01)(见图 4表 8)。

      图  4  过表达miR-519d-3p联合上调FGD5-AS1对高糖诱导的HK-2细胞凋亡的影响

      分组 TNF-α/(ng/L) IL-6/(ng/L) 凋亡率/% cleaved-caspase3蛋白 cleaved-caspase9蛋白
      HG+pcDNA-FGD5-AS1+miR-NC组 54.86±5.50 39.87±4.07 9.16±0.78 0.27±0.03 0.17±0.02
      HG+pcDNA-FGD5-AS1+miR-519d-3p组 133.31±12.04 89.36±7.67 23.16±2.27 0.59±0.04 0.48±0.04
      t 10.27 9.87 10.10 11.09 12.01
      P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01

      表 8  过表达miR-519d-3p联合上调FGD5-AS1表达对高糖诱导的HK-2细胞TNF-α、IL-6表达和细胞凋亡的影响(ni=3;x±s)

    • 由于居民饮食结构、生活习惯的改变,糖尿病发病率逐年增加。作为糖尿病的常见并发症,糖尿病肾病的发病率也随之升高[7]。糖尿病病人长期处于高血糖状态,高血糖可激活肾小管上皮细胞内炎症通路,促进其分泌TNF-α、IL-6等炎症因子,形成炎症循环[8]。过度的炎症反应可诱导肾小管上皮细胞凋亡,进一步促进糖尿病肾病发展。本研究结果显示,肾小管上皮细胞HK-2经HG诱导后,TNF-α、IL-6分泌量增加,且细胞凋亡率升高,说明HG诱导的HK-2细胞损伤模型建立成功。

      lncRNA在真核生物中广泛存在,其可发挥miRNA“分子海绵”作用调控靶基因表达,lncRNA/miRNA/靶基因这一调控通路参与糖尿病肾病在内的多种疾病的发展进程[9]。YANG等[10]研究显示,lncRNA NEAT1在HG诱导的肾小管上皮细胞中表达升高,其通过靶向miR-150-5p上调DRP1表达促进HG诱导的肾小管上皮细胞损伤;DONG等[11]研究显示,MIAT1是HG诱导的肾小管上皮细胞中表达下调的lncRNA,上调MIAT1通过靶向miR-182-5p/G蛋白偶联受体家族C型5A(GPRC5A)轴抑制HG诱导的肾小管上皮细胞损伤。提示不同的lncRNA对糖尿病肾病发生发展的影响不同。作为一种lncRNA,FGD5-AS1在缺氧复氧诱导的心肌细胞、氧化低密度脂蛋白诱导的血管内皮细胞损伤中均表达下调,上调FGD5-AS1可分别通过靶向miR-106a-5p/miR-106b-5p/SMAD家庭成员5轴、miR-106a-5p发挥心肌保护、血管内皮细胞损伤保护作用[12-13]。本研究探究FGD5-AS1对HG诱导的肾小管上皮细胞HK-2损伤的影响,结果显示,上调FGD5-AS1抑制HG诱导的HK-2细胞分泌炎症因子、细胞凋亡,提示其也可减轻HG诱导的肾小管上皮细胞损伤。caspase级联反应被激活时促进细胞凋亡,caspase3位于级联反应的下游,是凋亡的最终执行分子;caspase9是由细胞色素c和dATP触发的凋亡蛋白酶级联的最上游成员,caspase9一旦被激活,可以直接切割和激活caspase3,诱导细胞凋亡。本研究结果显示,上调FGD5-AS1抑制该级联反应中代表性分子caspase9、caspase3的活化,提示上调FGD5-AS1减少HG诱导的HK-2细胞凋亡与抑制caspase级联反应有关。

      此外,本研究证实了FGD5-AS1靶向结合并负调控miR-519d-3p,这与本研究中HG抑制HK-2细胞中FGD5-AS1表达而促进miR-519d-3p表达的结果一致。miR-519d-3p在多种疾病如人类肿瘤、心肌梗死发生发展中起调控作用[14-15]。研究[16]显示,miR-519d-3p在LPS诱导的肺泡上皮细胞中表达上调,上调miR-519d-3p通过激活toll样受体4/NF-κB通路促进LPS诱导的肺上皮细胞凋亡,miR-519d-3p是治疗急性肺损伤的分子靶点。本研究结果显示,下调miR-519d-3p抑制HG诱导的HK-2细胞分泌TNF-α、IL-6,并减少细胞凋亡,提示下调miR-519d-3p抑制HG诱导的肾小管上皮细胞损伤,可能起到延缓糖尿病肾病发展进程的作用;此外,过表达miR-519d-3p可逆转上调FGD5-AS1表达对高糖诱导的HK-2细胞炎症因子表达和细胞凋亡的影响,提示FGD5-AS1通过靶向下调miR-519d-3p减轻HG诱导肾小管上皮细胞HK-2损伤,但其作用的miR-519d-3p靶基因还有待进一步探究。

      综上,HG抑制肾小管上皮细胞HK-2中FGD5-AS1表达,而促进miR-519d-3p表达;上调FGD5-AS1减少HG诱导的HK-2细胞分泌TNF-α、IL-6炎症因子及细胞凋亡,可能与上调FGD5-AS1抑制了细胞中miR-519d-3p表达有关,FGD5-AS1有可能成为治疗糖尿病肾病的分子靶点。

参考文献 (16)

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