马兜铃酸I致急性肾损伤的分子机制研究

摘要

本研究通过开展马兜铃酸I(aristolochic acid I,AAI)致急性肾损伤的转录组学分析,以探讨AAI肾毒性的分子机制。雄性C57BL/6小鼠15只,随机分为正常组(n=6)和模型组(n=9)。模型组小鼠腹腔注射AAI 20 mg/kg,每天1次,连续5天,第6天处死。检测血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平,苏木精-伊红染色(HE)观察肾组织病理变化;两组各随机选取3例肾组织提取RNA进行高通量转录组测序,将两组间差异倍数(fold change,FC)≥2.0且P值<0.01定义为差异基因,筛选正常肾与模型肾组织差异基因,应用GO、KEGG数据库进行功能分析;并选择两组间差异倍数变化最为明显的前5个基因进行qRT-PCR验证。最终发现,与正常组相比,模型组小鼠血清Scr、BUN含量明显升高;HE染色显示,正常肾组织结构正常,肾小球、肾小管、肾间质均未见到明显改变;模型组肾组织结构紊乱,肾小球水肿、固缩,近曲小管上皮细胞脱落。采用高通量转录组测序,按照筛选条件最终获得差异基因共计4975个,其中上调基因有2511个,下调基因有2464个。聚类分析发现差异表达基因中前5位为kap、Spp1、Aldh1a2、Serpine1、Tnc。GO与KEGG富集分析发现,差异基因主要在小分子代谢过程、胞外间质组织、中性粒细胞参与的免疫应答、颗粒腔、细胞质囊泡腔等相关的GO分类中显著富集;在炎症信号通路、过氧化反应、糖代谢等途径中富集明显。qRT-PCR检测提示,模型组kap表达减少,Spp1、Aldh1a2、Serpine1与Tnc表达增加,与转录组结果一致。这表明AAI具有明显的肾毒性,其毒性机制可能与炎症反应、氧化应激、糖代谢等途径相关。