HIF-1α/miR-145b/Angpt2 轴 —— 延缓肾纤维化的新希望

为解决肾纤维化发病机制复杂、缺乏有效治疗手段的问题，长沙的研究人员开展了 HIF-1α/microRNA-145b/Angpt2 轴与肾纤维化关系的研究，发现该轴可改善肾小管损伤、延缓肾纤维化，为治疗肾病提供新方向，值得一读。

　　

在医学领域，肾脏纤维化（renal fibrosis）就像一个隐藏在肾脏里的 “小恶魔”，它是慢性肾脏病（CKD）的主要病理特征，几乎所有进展性肾脏疾病都会朝着这个方向发展。想象一下，肾脏原本像一个精密的 “过滤器工厂”，有条不紊地工作着，但肾脏纤维化一来，肾小管开始萎缩，细胞外基质（ECM，就像是细胞周围的 “胶水”）不正常地沉积，肌成纤维细胞也肆意扩张，整个 “工厂” 的秩序被打乱，工作效率大幅下降。而且，这个过程还涉及到炎症细胞的入侵、成纤维细胞的活化和微血管的缺失，就像工厂里来了捣乱的 “小混混”，让情况变得更加糟糕。

虽然科学家们对肾脏纤维化做了很多研究，但它的发病机制实在是太复杂了，就像一团乱麻，还有很多地方没有搞清楚。目前也没有特别有效的治疗方法，所以找到能对抗肾脏纤维化的药物，就成了医学研究的一个重要目标，这不仅能帮助慢性肾脏病患者，对相关的纤维化疾病治疗也有很大意义。

为了解开这个难题，来自长沙的研究人员进行了深入研究，并在《Journal of Molecular Medicine》期刊上发表了题为 “Hypoxia-inducible factor 1 alpha/microRNA-145b/angiopoietin 2 axis ameliorates tubular injury and delays renal fibrosis” 的论文。他们发现了一个神奇的 “HIF-1α/microRNA-145b/Angpt2 轴”，这个轴就像肾脏里的 “小卫士”，可以改善肾小管损伤，延缓肾脏纤维化的发展，这为治疗肾脏疾病带来了新的希望。

研究人员在这项研究中使用了多种关键技术方法。他们通过建立单侧肾缺血再灌注（uIR）小鼠模型来模拟肾脏纤维化的过程。为了检测相关蛋白的表达情况，运用了蛋白质免疫印迹（Western blot analysis）技术；想要知道基因表达的变化，就使用实时荧光定量聚合酶链反应（Real-time PCR）；还有染色质免疫沉淀（Chromatin immunoprecipitation）技术，用来研究蛋白与 DNA 的相互作用；双荧光素酶报告基因检测（Luciferase microRNA target reporter assay）则帮助确定了 miR-145b 的靶基因。这些技术就像研究人员手中的 “秘密武器”，帮助他们一步步揭开肾脏纤维化的神秘面纱。

下面来看看研究人员具体都发现了什么。

• miR-145b 在 uIR 小鼠肾小管中被诱导：研究人员先给小鼠进行了单侧肾缺血再灌注手术，这是一个模拟慢性肾脏病的稳定模型。手术完成后，他们发现小鼠血清肌酐和尿素氮（BUN）水平明显升高，肾脏组织 Masson 染色也显示出肾小球硬化和间质纤维化，这说明小鼠的肾脏纤维化模型成功建立了。接着，研究人员对肾脏组织进行分析，发现了一系列表达变化的微小核糖核酸（miRNA），其中 miR-145b 的表达显著增加。通过原位杂交分析，还发现 miR-145b 主要在肾小管中表达。为了进一步确认，他们在体外使用转化生长因子 -β（TGF-β）处理波士顿大学小鼠近端肾小管细胞系（BUMPT），发现 miR-145b 的表达也明显上升。这就像在肾脏这个 “小世界” 里，发现了一个因为肾脏纤维化而变得活跃的 “小信号兵”——miR-145b。
• 抑制 miR-145b 会促进 uIR 小鼠的肾功能障碍和肾小管损伤：发现了 miR-145b 的变化后，研究人员想知道它在慢性肾脏病里到底起什么作用。于是，他们给小鼠注射了锁核酸修饰（LNA 修饰）的抗 miR-145b。结果发现，在正常小鼠身上，抗 miR-145b 没什么影响，但在 uIR 诱导的慢性肾脏病小鼠身上，它却让血清肌酐和 BUN 水平升高了，肾脏组织损伤也更严重了，而且肾脏细胞凋亡（apoptosis，细胞的一种 “程序性死亡”）也增加了。这表明 miR-145b 好像是肾脏的 “保护神”，抑制它会让肾脏的情况变得更糟。
• 抑制 miR-145b 会促进 uIR 小鼠的肾脏纤维化：肾脏纤维化是慢性肾脏病的基本特征，研究人员继续探索 miR-145b 在这方面的作用。他们发现，给 uIR 小鼠注射抗 miR-145b 后，肾脏的肾小球硬化和间质纤维化更严重了。通过免疫组化和蛋白质免疫印迹分析，发现纤维化的标志性蛋白 α - 平滑肌肌动蛋白（α -SMA）和纤连蛋白（Fn）的表达增加了，促纤维化细胞因子转化生长因子 -β（TGF-β）的表达也上升了，而且肾脏巨噬细胞的浸润减少了。这说明 miR-145b 是可以抑制肾脏纤维化的，它的存在对肾脏起着保护作用。
• HIF-1α 介导 uIR 小鼠中 miR-145b 的诱导：在肾脏中，缺氧诱导因子 - 1α（HIF-1α）是一个重要的基因表达调节因子，在缺氧或缺血时会发挥作用。研究人员猜测它可能和 miR-145b 的诱导有关系。通过免疫荧光和蛋白质免疫印迹分析，他们发现 uIR 手术后，肾小管细胞中 HIF-1α 的表达增加了。生物信息学分析还预测出 HIF-1α 在 miR-145b 基因启动子上有潜在的结合位点。使用 HIF-1α 的抑制剂 YC-1 后，miR-145b 的诱导被阻止了，染色质免疫沉淀实验也证实了 uIR 会让 HIF-1α 与 miR-145b 基因启动子的结合增加。这表明 HIF-1α 就像 miR-145b 的 “指挥官”，可以通过直接调节基因转录来诱导 miR-145b 的表达。
• Angpt2 是 uIR 小鼠中 miR-145b 的下游靶基因：为了弄清楚 miR-145b 影响肾脏纤维化的机制，研究人员开始寻找它的下游靶基因。通过生物信息学分析，他们发现血管生成素 - 2（Angpt2）的信使核糖核酸（mRNA）3′非翻译区（3′ - UTR）有 miR-145b 的潜在结合序列。经过免疫荧光染色、蛋白质免疫印迹分析和双荧光素酶报告基因检测，发现 miR-145b 可以抑制 Angpt2 的表达，而且 Angpt2 是 miR-145b 的直接靶基因。这就像是找到了 miR-145b 发挥作用的 “小帮手”，它通过抑制 Angpt2 来影响肾脏纤维化。

综合这些研究结果，研究人员发现了 HIF-1α/microRNA-145b/Angpt2 轴在肾脏纤维化中的重要作用。在 uIR 诱导的肾脏纤维化小鼠模型中，HIF-1α 被激活，它结合到 miR-145b 基因启动子上，促进 miR-145b 的表达。miR-145b 就像一个 “小开关”，它直接作用于 Angpt2，抑制其表达，从而改善肾小管损伤，延缓肾脏纤维化的发展。

这项研究意义重大，它为我们理解肾脏纤维化的发病机制打开了一扇新的大门。以前，肾脏纤维化的机制就像一个神秘的 “黑匣子”，现在这个 HIF-1α/microRNA-145b/Angpt2 轴的发现，让我们对里面的情况有了更清楚的认识。而且，这个轴还为治疗肾脏疾病提供了新的治疗靶点和策略。想象一下，未来医生也许可以通过调节这个轴上的 “小零件”，来治疗慢性肾脏病患者，帮助他们的肾脏恢复健康。不过，目前的研究是在小鼠身上进行的，虽然小鼠和人类有一些相似之处，但还是存在差异的。所以，未来还需要在人体肾脏组织和临床队列中进一步研究，看看这个神奇的轴在人类慢性肾脏病中是不是也能发挥同样的作用，这将为肾脏疾病的治疗带来更多的希望。