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研究人员为探索慢性肾脏病(CKD)诊疗新方向,研究 lncRNA 作用,发现其参与 CKD 病理,可用于诊断和治疗。
慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease,CKD),就像肾脏健康的 “隐形杀手”,悄无声息地威胁着全球众多人的健康。它是一种因肾脏持续受损超 3 个月引发的代谢紊乱临床综合征,全球发病率约 13.4%。随着人口老龄化加剧,CKD 发病率和死亡率不断攀升,严重影响患者生活质量。目前,CKD 的发病机制尚未完全明晰,治疗手段有限,难以彻底治愈,多数患者只能眼睁睁看着病情发展,承受着身体和心理的双重折磨。因此,寻找新的诊断和治疗靶点迫在眉睫。
为了攻克这一难题,首都医科大学附属北京朝阳医院的研究人员展开了深入研究。他们聚焦于长链非编码 RNA(Long non - coding RNA,lncRNA),探究其在 CKD 发病机制、诊断和治疗中的作用。该研究成果发表在《Cell Biochemistry and Biophysics》杂志上,为 CKD 的诊疗带来了新的曙光。
研究人员在研究过程中,主要运用了高通量测序技术筛选差异表达的 lncRNA,还借助了基因编辑(如 CRISPR/Cas9)、RNA 干扰等技术,从多个层面深入探究 lncRNA 的功能。通过对 CKD 患者和健康志愿者的尿液外泌体、外周血单核细胞等样本的分析,为研究提供了关键依据。
下面来具体看看研究结果:
- CKD 与病理生理学:CKD 由多种因素引发,遗传、感染、免疫、环境和药物等都可能是诱因,而不良生活习惯和慢性疾病会加速病情发展。CKD 分为 5 个阶段,早期症状不明显,晚期患者则需肾脏替代治疗。目前认为,肾小球硬化、肾小管损伤和肾纤维化是 CKD 发病的主要原因,它们相互影响,形成恶性循环,最终导致肾功能丧失。
- lncRNA 与调控网络:lncRNA 是长度超 200 个核苷酸的非编码 RNA,广泛参与细胞的各种生命活动,如生长、发育、分化和凋亡等。它可以通过多种方式发挥调控作用,比如与转录因子、DNA 结合蛋白等相互作用参与转录过程,还能与染色质结合辅助修饰转录蛋白复合物,参与 DNA 甲基化和组蛋白乙酰化等表观遗传调控。此外,lncRNA 还能与 miRNA、mRNA 相互作用,形成复杂的调控网络,共同影响细胞的功能。
- lncRNA 调控 CKD 的发病机制
- lncRNA 与肾小球硬化:肾小球硬化是 CKD 的晚期病理表现,会导致肾小球功能下降。研究发现,多种 lncRNA 参与其中,如 lncRNA NEAT1通过靶向 miR - 146b 促进 TRAF6 表达,激活 NF - κB 炎症信号,加速肾小球系膜细胞损伤;而 lncRNA SPAG5 - AS1 则通过调节 SPAG5/AKT/mTOR 通路抑制肾小球足细胞损伤。这些结果表明,lncRNA 在肾小球硬化过程中发挥着重要的调控作用,通过影响系膜细胞和足细胞的功能,参与 CKD 的进展。
- lncRNA 与肾小管损伤:当 CKD 患者的肾小管受损时,会出现炎症因子分泌紊乱、细胞缺氧酸中毒等问题,进而加速肾小管细胞和上皮细胞的损伤和凋亡。众多 lncRNA 参与了这一过程,像 lncRNA p21 缺失可减轻肾小管细胞的氧化应激和炎症反应,抑制细胞凋亡;而 lncRNA CCAT1则通过 miRNA - 155/SIRT1 轴促进脂多糖诱导的肾小管上皮细胞凋亡。这说明 lncRNA 在肾小管损伤中也起着关键作用,其异常表达可能会加重肾小管的损伤程度。
- lncRNA 与肾纤维化:肾纤维化是 CKD 发展为终末期肾病的重要病理过程,炎症和免疫因子会激活肾小管上皮细胞,导致大量胶原纤维沉积和上皮 - 间质转化(Epithelial - Mesenchymal Transition,EMT)。研究发现,许多 lncRNA 参与其中,如 lncRNA NEAT1通过 miR - 129 调节炎症和 I 型胶原表达,促进肾纤维化中的 EMT 过程;lncRNA GAS5则通过抑制 miR - 21 的活性,调节 Creb5 的表达,延缓肾纤维化进程。此外,lncRNA 还对 TGF - β/Smad 通路有调控作用,TGF - β/Smad 通路是 EMT 和肾纤维化的重要靶点,lncRNA 可以通过作用于该通路中的 TGF - β、Smad2、Smad3、Smad7 等因子,调节肾纤维化的发生发展。
- lncRNA 在 CKD 中的早期诊断和靶向治疗:在诊断方面,研究人员通过高通量测序,从 CKD 患者的尿液外泌体和外周血单核细胞中筛选出多种差异表达的 lncRNA,如 lncRNA NOP14 - AS1、lncRNA HCP5 等可作为评估 CKD 患者预后的潜在标志物,高表达的 lncRNA H19 可能成为评估 3 - 5 期 CKD 患者的诊断标志物。在治疗方面,针对 lncRNA 在 EMT、肾纤维化以及 TGF - β/Smad 通路中的调控作用,探索其靶向治疗成为研究热点。例如,lncRNA Snhg18 和 lncRNA Gm20513 可作为判断 CKD 患者是否发生肾纤维化的早期标志物,在培养的肾小管上皮细胞中,lncRNA np\U 4334 可介导 NF - κB 的激活,成为 CKD 炎症的新分子靶点,为治疗 CKD 纤维化或炎症提供了新的方向。
研究结论和讨论部分指出,lncRNA 在 CKD 的发病机制中扮演着至关重要的角色,通过调节肾小球硬化、肾小管损伤和肾纤维化等过程,参与了 CKD 的发生发展。同时,lncRNA 在 CKD 的早期诊断和靶向治疗方面展现出巨大的潜力,有望成为新的诊断标志物和治疗靶点。然而,目前对于 lncRNA 在 CKD 中的具体作用机制尚未完全明确,其介导的调控网络也有待进一步深入研究。未来,随着研究的不断深入,有望将 lncRNA 相关研究成果从实验室转化到临床,实现精准医学,为 CKD 患者带来更有效的诊断和治疗方法,改善他们的生活质量,延长他们的生命。这一研究不仅为 CKD 的诊疗开辟了新的道路,也为其他肾脏疾病的研究提供了重要的参考和借鉴,具有深远的意义和广阔的应用前景。
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