微小RNA-21对急性肾损伤模型大鼠线粒体氧化磷酸化的影响及机制研究

摘要

目的:研究微小RNA(miR)-21对急性肾损伤(AKI)大鼠线粒体氧化磷酸化的影响及其相关机制。方法:选取40只雄性SPF级SD大鼠,随机分为对照组、模型组、阴性对照组和miR-21抑制剂组,每组10只。模型组、阴性对照组和miR-21抑制剂组腹腔注射脂多糖(LPS)诱导建立AKI模型,阴性对照组腹腔注射转染阴性对照,miR-21组腹腔注射miR-21 antagomiR。检测各组大鼠的血清尿酸(SUA)、血清肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)。HE染色观察肾组织病理学变化。检测各组线粒体膜电位、ATP含量、氧化磷酸化功能指标;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测各组miR-21、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)、核呼吸因子1(NRF1)和线粒体转录因子A(TFAM)mRNA表达。Western blot测定PGC-1α、NRF1、TFAM蛋白表达。结果:模型组和阴性对照组SUA、Scr和BUN水平高于对照组,miR-21抑制剂组SUA、Scr和BUN水平低于模型组和阴性对照组(均P<0.05)。模型组和阴性对照组线粒体膜电位和ATP含量低于对照组,而miR-21抑制剂组线粒体膜电位和ATP含量高于模型组和阴性对照组(均P<0.05)。HE染色可见模型组和阴性对照组大鼠肾组织存在损伤。模型组和阴性对照组线粒体呼吸功能受到显著抑制,而miR-21抑制剂组线粒体呼吸功能得到改善。模型组和阴性对照组大鼠肾组织中miR-21表达水平高于对照组,而miR-21抑制剂组大鼠肾组织中miR-21表达水平低于模型组和阴性对照组(均P<0.05)。与对照组相比,模型组和阴性对照组PGC-1α、NRF1、TFAM mRNA和蛋白相对表达量较低(均P<0.05);与模型组和阴性对照组相比,miR-21抑制剂组PGC-1α、NRF1、TFAM mRNA和蛋白相对表达量较高(均P<0.05)。结论:miR-21可通过调控线粒体氧化磷酸化关键基因PGC-1α、NRF1和TFAM的表达破坏线粒体氧化磷酸化,诱发大鼠肾损伤。抑制miR-21表达可对线粒体氧化磷酸化功能以及肾组织损伤起到保护作用。