TIMP-2调控肾小管上皮细胞分裂周期在脓毒症急性肾损伤中的作用
批准号:
81772046
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
彭志勇
依托单位:
学科分类:
H1602.器官功能衰竭与支持
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡波、张颖、刘畅、李一鸣、王静、洪星、张婧、谢钦、蒋芳
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中文摘要
脓毒症急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是重症医学中常见的问题,死亡率高,其机制不甚清楚。本课题组首次发现尿金属蛋白酶组织抑制因子2(tissue inhibitor of metalloproteinase 2,TIMP-2)在脓毒症AKI患者增高,但与脓毒症AKI发生发展的关系尚无报道。我们研究表明调控TIMP-2引起细胞周期改变,大鼠模型中发现TIMP-2与预后相关。我们推测脓毒症AKI诱导TIMP-2表达,导致细胞周期停滞,从而影响肾功能及预后,这可能是该疾病的新机制及潜在的干预靶点。本课题拟探讨脓毒症小管细胞中TIMP-2与细胞周期、肾损伤的关系;观察脓毒症小鼠尿TIMP-2的浓度时间变化;通过注射沉默TIMP-2慢病毒和基因敲除小鼠研究调控TIMP-2对肾功能变化和预后的影响。该研究有助于理解脓毒症AKI机制,为判断预后、靶向治疗提供新的理论依据。
英文摘要
Sepsis complicated with acute kidney injury (AKI) is a common problem with high mortality in Critical Care Medicine. The exact pathophysiology of septic AKI is unknown. Recently, our team first found that the urine levels of tissue inhibitor of metalloproteinase 2(TIMP-2) were increased from patients with AKI, but it is unclear how the TIMP-2 plays a role on the mechanism of AKI. Our study demonstrated that TIMP-2 induced the cell cycle arrest. TIMP-2 was associated with prognosis in rats. We speculate that sepsis increases TIMP-2 expression and induces cell cycle arrest; and subsequently affect renal function and outcome. This might be the new mechanism of septic AKI and potential intervention target. Therefore, this project is to explore the relationship among tubular TIMP-2 expression, cell cycle and kidney injury in sepsis. We will observe the TIMP-2 level changes with time in septic mice. The effects of regulating TIMP-2 levels on renal function and outcome in septic mice will be carried out by injecting lentivirus into kidney to knock down TIMP-2 or using TIMP-2 knock-out mice. This study helps to understand the mechanism of septic AKI, and provides a new theoretical basis for prognosis and target therapy.
急性肾损伤(AKI)是脓毒症的常见并发症,会增加脓毒症的死亡率。尿金属蛋白酶组织抑制剂-2 (TIMP-2)是预测危重患者AKI的早期生物标志物。然而,TIMP-2在脓毒症性AKI发生发展中的作用机制尚不明确。在本项目中,我们研究了TIMP-2在脓毒症性AKI中的作用和机制。通过小鼠盲肠结扎穿孔(CLP)和脂多糖(LPS)刺激人肾2 (HK-2)细胞,构建脓毒症模型动物和细胞,发现TIMP-2表达显著上调。LPS诱导HK-2细胞释放细胞因子,而重组炎症细胞因子进一步促进肾小管细胞TIMP-2高表达和细胞凋亡。敲除TIMP-2基因可以下调LPS诱导的细胞因子释放、凋亡和细胞损伤。将敲低TIMP-2慢病毒通过显微注射的方法注射到肾实质,构建肾脏特异性TIMP-2敲低小鼠。敲低TIMP-2可通过抑制NF-κb信号通路,下调CLP导致的促炎细胞因子释放,降低血清肌酐水平,改善肾脏病理。因而证明了TIMP-2通过调控NF-κB在脓毒症性AKI中发挥重要作用。我们进一步的研究证实敲除TIMP-2在缓解脓毒症导致的肾功能下降的同时,内质网应激也有所缓解。同样,在HK-2中,过表达TIMP-2会诱发内质网应激,而敲低TIMP-2可以减轻LPS导致的内质网应激及细胞凋亡。此外,我们观察到在小鼠肾脏中条件性敲低TIMP-2可以保护线粒体免受CLP的损伤。体外试验表明TIMP-2敲低可以减轻LPS诱导的线粒体动态紊乱和细胞凋亡。而且我们的研究证实TIMP-2影响线粒体动态平衡的机制是通过细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)激活Dynamin相关蛋白1(Drp1),进而促进线粒体裂变的发生。经过开展前瞻性观察性的临床研究,我们证实在接受体外循环心脏手术的患者(AKI高风险人群)中,TIMP-2能够早期预测心脏术后患者AKI的发生,并且TIMP-2水平与AKI的严重程度成正比。总的来说,我们的研究证实TIMP-2通过上调NF-κB,促进炎症的发生发展,及介导线粒体功能紊乱和过度的内质网应激等机制,促进脓毒症性AKI的发生发展。因此TIMP-2可能成为脓毒症性AKI的新治疗靶点。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
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A translational study of Galectin-3 as an early biomarker and potential therapeutic target for ischemic-reperfusion induced acute kidney injury
Galectin-3 作为缺血再灌注引起的急性肾损伤的早期生物标志物和潜在治疗靶点的转化研究
DOI:10.1016/j.jcrc.2021.06.013
发表时间:2021
期刊:Journal of Critical Care
影响因子:3.7
作者:Sun Haibing;Peng Jinyu;Cai Shuhan;Nie Qi;Li Tianlong;Kellum John A.;Eliaz Isaac;Peng Zhiyong
通讯作者:Peng Zhiyong
Clinical course and outcome of 107 patients infected with the novel coronavirus, SARS-CoV-2, discharged from two hospitals in Wuhan, China
中国武汉两家医院出院的 107 例新型冠状病毒 SARS-CoV-2 感染患者的临床病程和结果
DOI:10.1186/s13054-020-02895-6
发表时间:2020-04-30
期刊:CRITICAL CARE
影响因子:15.1
作者:Wang, Dawei;Yin, Yimei;Peng, Zhiyong
通讯作者:Peng, Zhiyong
Galectin-3 in septic acute kidney injury: a translational study.
Galectin-3 在脓毒症急性肾损伤中的作用:一项转化研究
DOI:10.1186/s13054-021-03538-0
发表时间:2021-03-18
期刊:Critical care (London, England)
影响因子:--
作者:Sun H;Jiang H;Eliaz A;Kellum JA;Peng Z;Eliaz I
通讯作者:Eliaz I
DOI:10.1155/2019/5080843
发表时间:2019
期刊:Oxidative Medicine and Cellular Longevity
影响因子:--
作者:Su Lian Jiu;Zhang Jia Hao;Gomez Hernando;Murugan Raghavan;Hong Xing;Xu Dongxue;Jiang Fan;Peng Zhi Yong
通讯作者:Peng Zhi Yong
Association between Thymosin beta-4, acute kidney injury, and mortality in patients with sepsis: An observational cohort study
胸腺素 beta-4、急性肾损伤和脓毒症患者死亡率之间的关联:一项观察性队列研究
DOI:10.1016/j.intimp.2021.108167
发表时间:2021
期刊:International Immunopharmacology
影响因子:5.6
作者:Zhang Jiahao;Long Minghui;Sun Zhongyi;Yang Cheng;Jiang Xiaofang;He Li;Su Lianjiu;Peng Zhiyong
通讯作者:Peng Zhiyong
巨噬细胞外泌体的TIMP-2抑制肾小管上皮细胞泛凋亡在脓毒症急性肾损伤中的作用
- 批准号:82241039
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2022
- 负责人:彭志勇
- 依托单位:
Gal-3介导内毒素内化在脓毒症急性肾损伤中的机制及转化研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:61万元
- 批准年份:2022
- 负责人:彭志勇
- 依托单位:
Galectin-3通过TLR4调控肾小管上皮细胞促炎信号的激活在脓毒症急性肾损伤中的作用
- 批准号:81971816
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:彭志勇
- 依托单位:
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