A hosszú, nem kódoló RNS-ek és a mikroRNS-ek közötti kölcsönhatások befolyásolják a betegség fenotípusát a cukorbetegségben és a diabéteszes vesebetegségben

edmund.chen@wecistanche.com

Absztrakt:A nagy léptékű RNS-szekvenálás és a genomszintű profilalkotási adatok feltárták a nem kódoló RNS-ek heterogén csoportjának azonosítását, amelyeket hosszú nem kódoló RNS-ek (lncRNS) néven ismertek. Ezek a lincRNS-ek központi szerepet játszanak a cukorbetegség és a rák egészségügyi és betegségfolyamataiban. Kritikus kapcsolat az lncRNS-ek rendellenes expressziója között cukorbetegségben és cukorbetegbenvesebetegségjelentették. Az LncRNS-ek különféle célpontokat szabályoznak, és szivacsként működhetnek a szabályozó mikroRNS-ek számára, amelyek befolyásolják a betegség fenotípusátvese.Fontos, hogy az lncRNS-ek és a mikroRNS-ek szabályozhatják a kétirányú vagy áthallási mechanizmusokat, amelyeket tovább kell vizsgálni. Ezek a vizsgálatok új lehetőséget kínálnak arra, hogy az lncRNS-ek potenciális terápiás célpontokként használhatók cukorbetegek és cukorbetegek számáravesebetegségek. Itt az lncRNS-ek funkcióit és hatásmechanizmusait, valamint a mikroRNS-ekkel való áthallási kölcsönhatásait tárgyaljuk, amelyek betekintést nyújtanak és ígéretesek, mint terápiás célpontok, hangsúlyozva szerepüket a cukorbetegség és a cukorbetegek patogenezisében.vesebetegség.

Kulcsszavak:hosszú, nem kódoló RNS-ek; mikroRNS-ek a vesében; vese fibrózis; EMT; EndMT; diabetes mellitus; diabéteszes vesebetegség; vese-

A CISTANCHE JAVÍTJA A VESE-/VESEBETEGSÉGET

Hosszú, nem kódoló RNS (lncRNS)A hosszú, nem kódoló RNS-ek (LncRNS-ek) a genomban a nem kódoló RNS-ek fő osztályát alkotják, és 200 nukleotid szekvenciánál hosszabb lineáris transzkriptumok, amelyek hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek.mRNS-ekkel [1]. A legtöbb LncRNS-t az RNS-polimeráz II írja át, és az 50. végén kupakkal záródik, a 30 végén pedig a splicing és a poliadenilált farok. Az LncRNS-ek meghatározott promoterrégiókkal rendelkeznek [1]. Az mRNS-hez képest azonban az lncRNS-eknek nincs nyitott leolvasási kerete (ORF), és kevesebb exonjuk van (az lncRNS-ek körülbelül 2,8, míg az mRNS 11 exont tartalmaz). Az LncRNS-ek teljes vagy részleges természetes antiszensz transzkriptumként (NAT) írhatók át kódoló génekre, vagy gének között vagy intronokon belül helyezkedhetnek el [1]. Egyes lncRNS-ek pszeudogénekből származnak [2]. Az LncRNS-ek pozíciójuk (például antiszensz, intergenikus, átfedő, intronikus, kétirányú és recessziós) és transzkripciós irányuk szerint több altípusra oszthatók a többi génhez képest [3,4].

A szintézis eljárása és helyeA génexpressziós profilalkotás és az in situ hibridizációs vizsgálatok kimutatták, hogy az lncRNS-ek expressziója lehet szövet- és sejtspecifikus, és változhat térben, időben vagy az ingerekre adott válaszként [5]. Sok lncRNS kizárólag a sejtmagban található, néhány azonban citoplazmatikus, vagy a sejtmagban és a citoplazmában egyaránt található. Az LncRNS-ek a génexpresszió kritikus szabályozói, és számos sejtes és fejlődési folyamatban szerepet játszanak [5]. Az LncRNS-ek a gének gátlásán és aktiválásán keresztül egyaránt működnek [6]. Az LncRNS-eket négy csoportba sorolják a genomban elfoglalt helyük alapján: (1) intergénikus lncRNS-ek, (2) szensz vagy antiszensz lncRNS-ek, (3) intronikus lncRNS-ek és (4) feldolgozott transzkriptumok; ezek az lncRNS-ek olyan génlókuszokban találhatók, amelyeknek nincs ORF-je [6,7]. Funkcióik alapján az lncRNS-eket szignálként, csaliként, állványként, irányítóként, fokozó RNS-ként és rövid peptidként jellemezték [8,9]. A szignál lncRNS molekuláris szignálként működik, amely szabályozza a transzkripciós folyamatokat [10]. A csali lncRNS-ek úgy hatnak, hogy csökkentik a génszabályozásban részt vevő kulcsmolekulák elérhetőségét. Ezek az lncRNS-ek megváltoztatják a transzkripciós szintet a szabályozó faktorok és a mikroRNS-ek megkötésével, ezáltal minimalizálják expressziójuk szintjét [11]. Az lncRNS-ek scaffold osztálya strukturális támogatást nyújt a komplex fehérjék számára [12], és transzkripciós aktiválás vagy represszió biztosított a létező szabályozó fehérjék és RNS-ek típusától függően [13]. Az irányító lncRNS-ek kölcsönhatásba lépnek a ribonukleoprotein komplexekkel, és befolyásolják a gén transzkripciós szintjét [14].

LNC-k diabéteszes vesebetegségbenA rendelkezésre álló bizonyítékok azt mutatják, hogy az lncRNS-ek fontos szerepet játszanak a cukorbetegek patofiziológiájábanvesebetegség(DKD), valamint az lncRNS-ek és a DKD közötti áthallásról számoltak be az elmúlt években [15–19]. Az lncRNS-ek megváltozott expressziós szintje kulcsszerepet játszik a proteinuria és a kapcsolódó diabéteszes nephropathia (DN) kialakulásában [15,20]. Az LncRNS-ek részt vesznek a progressziójábanvesebetegségszámos fontos tényező szabályozásán keresztül, mint például a mezangiális sejtekben, a podocitákban, a reaktív oxidatív fajokban zajló patológiás folyamatok, az epiteliális-mezenchimális átmenet (EMT), az endothel-mezenchimális átmenet (EndMT) és a mikroRNS-ekre gyakorolt ​​​​hatások [21–23] .

Számos lncRNS vesz részt a szabályozásábanvesebetegség(Asztal 1). Például a plasmacytoma variáns transzlokáció (PVT1) részt vesz a DN kialakulásában az ECM felhalmozódás szabályozásával. A PVTI az első nem kódoló RNS, amelyről számoltak bevesebetegség, ami erősen kifejeződik az emberbenvese-A mezangiális sejteket magas glükóz körülmények között, és jelentősen elősegíti a fibronektin fehérje, a IV-es típusú kollagén, a TGF- 1 és az I. típusú plazminogén aktivátor inhibitor expresszióját [20,24,25]. A metasztázis-asszociált tüdő adenokarcinóma transzkriptum 1 (MALAT1) a korai DN-ben rendellenesen felszabályozott [26–28]. A MALAT1 gyulladást és oxidatív stresszt okoz; ezek a patogén utak szabályozzák a proinflammatorikus citokinek, az IL-6 és a TNF- glükóz által stimulált indukcióját a szérum amiloid antigén 3 aktiválásával. Ezek a változások megváltoztatják az endotélsejtek stabilitását a DN-ben [20,29]. A Gm4419 a 12-es kromoszómában található, és az aktivált B-sejtek nukleáris faktor-kappa könnyűlánc-fokozójának (NF-κB) szabályozója, amely a DN szempontjából döntő gyulladásos faktor [20,30]. A Gm4419 kölcsönhatásba lép a p50-nel, és indukálja az NF-κB/NLRP3 gyulladásos jelátviteli útvonalat a mezangiális sejtekben, amely gyulladással, fibrózissal és proliferációval jár együtt magas glükózszint esetén [30]. Az NR_033515 szignifikánsan felszabályozott a DN-betegek szérumában [31]. Az NR_033515 túlzott expressziója elősegíti a mezangiális sejtproliferációt és gátolja az apoptózist [31]. Kimutatták, hogy az NR_033515 a miR-743b-5p-t megcélozva növeli a proliferációval kapcsolatos gének, a fibrózissal összefüggő gének és az EMT-markerek génexpressziós szintjét [31].Vese- az Erbb4-IR specifikus deléciójáról kimutatták, hogy védő hatást fejt ki a DN szövődményei ellen [32]. Az Erbb4-IR gátolja a renoprotektív miR-29b expressziós szintjét. Ezért a fibrózis szintjét az Erbb4-IR i cukorbeteg fokoztavese[32]. Az antiszensz mitokondriális nem kódoló RNS-2 (ASncmtRNA-2) egy mitokondriális lncRNS [33]. Az ASncmtRNS-2 fokozódik az endotélsejtek öregedésében és öregedésében [33]. Az ASncmtRNS-2 oxidatív stresszt indukál, és tubulussérülést okoz (i) felgyorsul a lipidperoxidáció és fehérje keresztkötések, (ii) károsítja a DNS-t, és (iii) elősegíti a gyulladásos útvonalakat, mint például az NF-κB és a növekedési faktor transzformációját. 8}} (TGF 1) [33]. Az Lnc-MGC-t egy ER stresszhez kapcsolódó transzkripciós faktor, a CHOP (C/EBP homológ fehérje), valamint a TGF 1-függő és független mechanizmusok szabályozzák [34]. Az ER stressz fokozódik a progresszív DN-ben szenvedő betegeknél [34]. A nukleárisan dúsított bőséges transzkriptum-1 (NEAT1) nagymértékben expresszálódik magas glükóztartalmú körülmények között, és kölcsönhatásba lép az AKT/mTOR útvonalakkal [35,36]. A NEAT1 gátlása a TGF 1, FN és COL4A1 szintjének szuppressziójához vezet a DN-ben [36]. A NEAT1 a miR- 222-3p/CDKN1B tengelyt célozva elősegíti a magas glükóz-stimulált mezangiális sejthipertrófiát [37]. Hasonlóképpen, az lncRNS ERBB4-IR részt vesz a vesefibrózis kialakulásában cukorbetegségben, és diabéteszes egerekben történő elnémítása védelmet nyújt az albuminuria és a fibrogén folyamatok ellen [32,38].

A CISTANCHE JAVÍTJA A VESE/VESEDIALÍZIS

Ezzel szemben a nukleolin fehérjeszintet felfelé szabályozó CYP4B1-PS1-001 expressziója elnyomja a magas glükózszintet [39,40]. A CYP4B1-PS1-001 túlzott expressziója csökkenti az FN, COL4A1 és proliferációs markerek szintjét cukorbeteg egerekben [40]. Egy másik példa a reno-védő lncRNS-re az lncRNA ENSMUST00000147869, amely az ECM-termelést célozza megvesecukorbeteg egerek esetében [41]. Az ENSMUST00000147869 befolyásolja az ECM szintézist, és drámaian csökkenti a fibronektin és a kollagén IV szintjét a mezangiális sejtekben magas glükózszint mellett [41], bár ennek az lncRNS-nek a pontos szerepe nem ismert. A TUG1 a miR-377 represszoraként működik. A miR-377 közvetlenül a PGC-1 és a fibrózismarkerek 30UTR-jét célozza meg. Ezért a TUG1 felfelé szabályozza a PGC{10}} szintjét és enyhíti az ECM-termelést, valamint leszabályozza a proinflammatorikus citokinek expressziós szintjét magas glükózszinttel stimulált mezangiális sejtekben [42]. A myocardialis infarktussal összefüggő transzkriptum (MIAT), más néven retina nem kódoló RNS 2 (RNCR2) ismert, hogy összefüggésbe hozható a szívinfarktussal [35]. A MIAT szabályozza a sejtek életképességét a nukleáris faktor eritroid 2-kapcsolódó 2. faktor (NRF2) expressziójának stabilizálása révénvese-tubulusok [20]. Az NRF2 kórosan és funkcionálisan védi avesediabéteszes károsodások ellen [43]. Érdekes módon a Nrf2 expressziója fokozható a MIAT túlzott expressziójával glükózzal kezeltekbenrenal tubuláris epiteliális sejtvonalak [44]. A 2. rákérzékenységi jelölt (CASC2) kritikus szerepet játszik a daganatképződésben [45]. A CASC2 csökkent expresszióját figyelték meg a szérumban ésveseszövetek cukorbetegségbenveseés előrejelzi a diabéteszes szövődményeket [46]. A CASC2 alacsony plazmaszintje nagyobb kockázattal járveseelégtelenségDN betegekben [47,48]. Egy másik lncRNS, az 1700020I14Rik, amely a 2. kromoszómában található (Chr2: 119594296–119600744), endogén RNS-ként működik, és szabályozza a mikroRNS-ek expressziós szintjét cukorbetegségben [20,49]. A 1700020I14Rik túlzott expressziója elnyomja a miR-34a-5p expressziós szintjét a Sirt1/HIF-1 jelút révén, és felgyorsítja a fibrózist a mezangiális sejtekben [49]. A CYP4B1-PS1-001 a korai DN-ben alulszabályozott [40]. Túlexpressziója gátolja a mesangiális sejtek fibrózisát a nukleolinnal való kölcsönhatás révén [40]. A Gm15645 leszabályozott a DN-ben és a magas glükóz-stimulált, tenyésztett podocitákban [50]. A Gm15645 mechanizmusa ellentétes a Gm5524-éval, amely befolyásolja a podocita sejthalált és az autofágia szabályozását a DN-ben [50]. A LINC01619 szabályozza a miR-27a/FoxO1-et (forkhead box protein O1) és az ER stressz-asszociált podocita sejtkárosodást cukorbetegségben [51]. A LINC01619 csökkent expressziós szintje proteinuriával és annak csökkenésével járveseműködésDN betegeknél; ezért a LINC01619 célzása az egyik lehetséges terápiás lehetőség a DN kezelésében [51]. Az 1. ábra bemutatja az lncRNS szerepét az EMT, EndMT és a glomeruláris sérülések befolyásolásában diabéteszes nephropathiában.

LncRNS-ek részvétele az EMT szabályozásábanAz EMT olyan folyamatok sorozatát foglalja magában, amelyek során a hámsejtek elveszítik hámjellemzőiket, és a mesenchymalis sejtek tulajdonságait sajátítják el [52–57]. Az 1. ábra az lncRNS-ek szerepét mutatja be az EMT, EndMT és mesenchymalis sejtek szabályozásában. Az epiteliális sejtek általában szorosan kapcsolódnak szomszédos sejtjeihez. Ezzel szemben a mesenchymalis sejtek nem képeznek intercelluláris adhéziós komplexeket [58]. A mezenchimális sejtek megnyúltak, és végponttól végig polaritást és fokális adhéziót mutatnak, ami lehetővé teszi a megnövekedett migrációs kapacitást [58]. A fibroblasztok, amelyek prototípusos mezenchimális sejtek, amelyek számos szövetben megtalálhatók, fő funkciója a szerkezeti integritás fenntartása az extracelluláris mátrix (ECM) kiválasztásával. A fibroblaszt-specifikus protein 1 (FSP-1), az alfa-simaizom aktin (SMA), a vimentin, a fibronektin és a kollagén I azok a markerek, amelyek jellemzik a diabéteszes mezenchimális termékeketvese[58–60]. A gyulladás több típusú sejt felszaporodását eredményezi, amelyek részt vesznek az EMT folyamatok indukciójában. A TGF 1, a thrombocyta eredetű növekedési faktor (PDGF), az epidermális növekedési faktor (EGF) és a fibroblaszt növekedési faktor-2 (FGF-2) emelkedett szintje hozzájárul az EMT folyamatokhoz [59–61]. A MALAT1, NR_033515, Erbb4-IR, GAS5 és CJ241444 részt vesznek a tubuláris sérülésben, és hozzájárulnak az EMT folyamatokhoz, míg a MIAT és az LncRIAN tubuláris védőaktivitást mutatott, és szabályozhatták az EMT folyamatokat cukorbetegekbenvese(1.ábra).

LncRNS-ek részvétele az EndMT szabályozásábanAz endothel sejtek fibroblasztokat képeznek átmeneten keresztül, amelyet EndMT-nek neveznek [57, 58, 62–65]. Az EndMT-t az endothelsejt-fenotípusok elvesztése és a mezenchimális fehérjék növekedése jellemzi [58,62,64–67]. és részt vesz a fibrogén folyamatokbanveseés cukorbetegeknélvese,megváltoztathatja más szomszédos sejtek fiziológiáját és működését [58,62,65,68]. A kóros ingerek, mint a gyulladás, a cukorbetegség és az öregedés befolyásolják az EndMT eseményeit avese[69]. Az endoteliális SIRT3, a nukleáris receptor glükokortikoid receptor (GR) és a sejtfelszíni FGFR1 a TGF jelátvitel és az EndMT kritikus szabályozói cukorbetegekbenvese[70–73]. Azvesediabéteszes egerek progresszív glomeruláris szklerózist és tubulointerstitialis fibrózist mutattak, ami az összes FSP-1-pozitív sejt körülbelül 40%-ával, az SMA-pozitív stromasejtek 50%-a pedig CD31-pozitív volt [74]. . Hasonlóképpen aveseA COL4A3-kiütött egerek közül az összes SMA-pozitív fibroblaszt 45 százaléka és az összes FSP-1-pozitív fibroblaszt 60 százaléka volt CD31-pozitív, ami arra utal, hogy ezek a fibroblasztok endoteliális eredetűek, és az EndMT kritikusan hozzájárulhat a vesefibrózis kialakulása és progressziója [74]. Az EndMT folyamata során a biokémiai változások az endothel markerek csökkent expressziójához és a mezenchimális markerek, például az FSP-1, SMA, simaizom 22-alfa (SM22 ), N-cadherin, fibronektin növekedéséhez vezetnek. , vimentin, I. és III. típusú kollagén, nesztin, differenciálódási klaszter, 73 (CD73), mátrix metalloproteináz-2 (MMP-2) és mátrix metalloproteináz-9 (MMP- 9) ) [58,75,76]. A MALAT1, az Erbb4-IR és az ASncmtRNA2 endoteliális sejtkárosodást okoz, és EndMT-vel összefüggő vesefibrózist okozhat (1. ábra). Az LncRNS H19 kapcsolatban állvesefibrózist az EndMT folyamatok aktiválásával diabéteszben (1. ábra).

A CISTANCHE JAVÍTJA A VESE/VESE FERTŐZÉSÉT

LNC-k kölcsönhatása mikroRNS-sel A miRNS és az lncRNS kölcsönhatás a génexpresszió szabályozásának egyik mechanizmusa [77]. Ez a többszintű szabályozás szinte minden élettani és sejtes folyamatban részt vesz a transzkripciós, poszttranszkripciós és poszttranszlációs szinten [77,78]. Egyes tanulmányokban beszámoltak arról, hogy a miRNS kiváltja az lncRNS lebomlását [77]. Éppen ellenkezőleg, az lncRNS-ek miRNS-eket generálnak, miRNS-szivacsként és miRNS-csalékként működnek, és versengenek a miRNS-sel az mRNS-ekhez való kötődésért [77]. Az LncRNS gének tartalmazhatnak mikroRNS-eket, és ezek a mikroRNS-ek felszabadulhatnak utótranszkripciós feldolgozással. Például az lncRNS PVT1 a miR-1207-5p gazdasejtjeként szolgál, és szerepet játszik a DN-ben [79]. A mikroRNS-ek gyakran klaszterekben vannak jelen, mivel a PVT1 lókuszban lokalizálódnak, és magas glükózszinttel szabályozzák őket, és befolyásolják az extracelluláris mátrix felhalmozódását [80]. Az lncRNS-ekben lévő miRNS-klaszterek nagyon nagyokká válhatnak, amint azt az lnc-MGC-ben található, több mint 40 miRNS-ből álló mega klaszter is mutatja [34]. Ez a klaszter a diabéteszes glomerulusokban indukálódik az endoplazmatikus retikulum stressz jelátvitel révén, amely a magas glükóz- és TGF-aktivációra is reagál [34].

A mikroRNS-ek és az lncRNS-ek közötti kölcsönhatások fontosak a DN progressziójának kulcsfontosságú lépéseinek tanulmányozásához. A DN egerek kölcsönhatásokat mutatnak az lncRNS CJ241444-miR-192 között, amely TGF 1/Smad3 jelátvitelt indukál [81] és az lncRNS Erbb4- IR-miR-129b, amely aktiválja a kollagéngéneket és az ECM-et. gének, és ígyvese sérülés[82]. Ezek az lncRNS-ek miRNS-szivacsként működhetnek [32,81]. Hasonlóképpen, az lncRNS PVT-1 részt vesz az ECM-felhalmozódásban a belőle származó miRNS-ek, a miR-1207-5p és miR-1207-3p [25] által. Magas glükóz körülmények között a PVT-1 és miRNS-einek magasabb expressziója fokozza a TGF 1/Smad3 jelátvitelt és az ECM-felhalmozódást [25]. Hasonlóképpen, a DN-ben és az lncMGC-ben az ER stressz által szabályozott miR-379 klaszterek is ugyanabban a klaszterben találhatók [34]. Az LncMGC szabályozza a miR-379 klaszterek expresszióját, a miR-379 klaszterek felszabályozása pedig ECM-felhalmozódást és vese-hipertrófiát indukál [34]. Így az lncMGC expresszió antagonizmusa a DN potenciális terápiájaként használható a miR-379 klaszter hatásainak csökkentésére az ER stresszt követően [34]. Emellett az lncRNS NEAT1 antagonizmus is potenciális terápia, mivel a NEAT1 antagonizmus az ASK1, FN és TGF 1 termelés csökkentésén keresztül az ECM lerakódás elnyomásához vezet [83]. Ez a NEAT1-kapcsolódó ECM-elnyomás a miR-27b-3p-vel, valamint a célpontjával, a TGF-fel és a Zeb1-gyel való kölcsönhatásnak köszönhető [83]. Az antiapoptotikus lncRNS, a TUG-1 beadása elnyomja a miR-377 expresszióját és a PPAR célgénjét, és így megakadályozza az ECM felhalmozódását DN egerekben [42]. Ezért a TUG-1 expressziót növelő kezelés előnyös lehet a DN fenotípus kezelésére és helyreállítására.vese szerkezete, bár további vizsgálatok szükségesek a benne rejlő lehetőségek megértéséhez [42]. Ezek az eredmények lehetővé teszik az lncRNS-ek és a cél-miRNS-eik közötti kölcsönhatások megértését, amelyek hasznosak lehetnek a terápiás célpont kiválasztásában az ECM-lerakódás megelőzésére és a DN progressziójának kezelésére. A 2. ábra az LncRNS-ek és a mikroRNS-ek kölcsönhatásait mutatja be a diabéteszes nephropathia szabályozásában

LNC-k az antifibrotikus mikroRNS-ek szabályozásában CrosstalkA TGF elnyomja az antifibrotikus miRNS-eket, például a miR-29 klasztereket és a miR-let-7 klasztereket [84]. A miRNS-ek ilyen TGF 1- által szabályozott áthallásáról számoltak be I-es típusú cukorbetegeknél, akiknél magasabb volt az ESRD progressziója [85]. Laboratóriumunk adatai azt mutatják, hogy a miR-29 és a miR-let{8}} család klaszterei védő hatást mutattak az endothel-mezenchimális átmenet (EndMT) ellen, és kétirányú szabályozást mutatnak fiziológiás körülmények között [ 86–89]. Ez a kétirányú szabályozás elengedhetetlen az endotélsejtek homeosztázisához, és véd az EndMT ellen cukorbetegekbenvese[76]. Az EndMT célzása a cukorbetegek kezelésének egyik lehetséges terápiás lehetőségevesefibrózis [56,58]. A miR-29 klaszterek negatív, kétirányú szabályozást mutatnak a TGF receptorokkal [76]. A miRNS-ek közvetlenül vagy közvetve szabályozzák egymás génexpresszióját. Ez az áthallás jelensége az antifibrotikus aktivitás fenntartásához kapcsolódikvesemegzavarása pedig felgyorsult vesefibrózist eredményez [76]. Azok a beavatkozások, amelyek megakadályozzák ennek az áthallásnak a megszakítását, jótékony hatásúak az ellene való védekezésbenvesebetegségek[56, 86]. A DPP-4 gátlása a TGF jelátvitel által vezérelt EndMT szuppresszióját mutatja cukorbetegeknélvesemiR{0}} klaszterek emelésével [67,88]. A miR-29 klaszterek a DPP-4 profibrotikus molekulát veszik célba, és gátlása megemeli a miR-29 szintet; ezért a DPP-4-inhibitorok potenciális vezető szerepet játszanak a diabéteszes nephropathia kezelésében [88].

A MiR-let-7 gátolja a TGF-receptor 1-et [90], és a TGF-smad3 jelátvitelt a miR-29 génexpresszió gátló útjaként bizonyították [84,88,91,92]; ezért a várakozásoknak megfelelően a miR-let-7 indukálja a miR-29 expresszióját az endothel sejtekben. A miR-29-linked-miR-let-7 kifejezés egy alternatív mechanizmusát az interferon-gamma (IFN )-FGFR1 tengely magyarázta. A miR-29 az IFN-t célozza [93], sőt, az IFN- gátolja az FGFR1-et. Az FGFR1 döntő szerepet játszik a miR-let-7 család klasztereinek kifejeződésében [90]. A miR-29 klaszterek leszabályozása az IFN-szintek emelkedését okozza, ami ezt követően gátolja a miR-let-7 klaszterek FGFR1 és FGFR1-asszociált expresszióját. A miR-let-7 expressziójának ez a gátlása a TGF R1 fehérje expressziójának aktiválását okozza. A TGF-/smad3 jelátvitel kiváltása viszont gátolja a miR-29 család klasztereinek expresszióját [88]. Az AcSDKP egy kulcsfontosságú peptid, amely részben szintetizálódik a distalis tubuláris régiókban a polioligopeptidáz timozin 4-re gyakorolt ​​enzimatikus hatására, és az angiotenzin-konvertáló enzim lebontja. Ezért kimutatták, hogy az angiotenzin-konvertáló enzim-inhibitorok növelik az AcSDKP szintjét egerek és cukorbetegek plazmájában [86,89]. Számos tanulmányt elemeztek az AcSDKP vesevédő képességére vonatkozóan, és az ACE-gátlók antifibrotikus hatást fejtenek ki az AcSDKP szintek részleges emelésével [70,89,94]. A legfontosabb, hogy az AcSDKP egy kulcsfontosságú endogén peptid, amely helyreállítjaveseszerkezetét és elnyomja a vesefibrózist azáltal, hogy ellensúlyozza a DPP-4--asszociált EndMT-t a miR-29 és a miR-let-7 közötti mimicroRNS áthallás szabályozásának növelésével [86]. Ezenkívül az ACE gátlása megemeli az AcSDKP szintjét, és az antifibrotikus mikroRNS-ek felszabályozását idézi elő, és helyreállítja az antifibrotikus áthallást tenyésztett endoteliális sejtekben, míg az angiotenzin receptor blokkolók minimális hatást fejtenek ki [76, 86, 89]. Ezek az események szabályozzák a miR{9}} és miR-let{11}} közötti áthallás szabályozását diabéteszes egerek fibrotikus veséjében [86]. Az AcSDKP fenntartjavesehomeosztázis részben a miR-29s és miR-let-7s közötti kétirányú szabályozás emelésével [76,86].

Az Lnc-H19 expressziója fokozódik a TGF 2-indukált endoteliális sejtekben és a fifibiotikus sejtekbenvesecukorbeteg egerek esetében [22]. A H19 elnyomás jelentősen csökkenti az EndMT ésvesefibrózis [22]. A cukorbeteg vesékben fellépő fokozott H19-expresszió a miR-29a csökkent szintjéhez kapcsolódik [22]. A H19 és a miR{5}} társulás hozzájárul az EndMT-ben részt vevő szabályozó hálózathoz [22]. Hasonló H19 szabályozó mechanizmusokról számoltak be korábban, például a H19/miR675 útvonalról, amely gátolja a sejtnövekedést és az Igf1r expresszióját [95]; A H19/Let-7-HMGA2-közvetített hám-mezenchimális átmenet gátlása [96] és a H19/miR-675 tengely a TGF 1-en keresztül gátolja a prosztatarák metasztázisát [97]. Xie et al. (2016) azt is megállapították, hogy a H19 és a miR17 kölcsönhatás hozzájárult a vesefibrózisban szerepet játszó szabályozó hálózathoz [98]. A H19 kompetitív endogén RNS-ként működik. A szabályozó hálózat integrálja az EndMT és a vesefibrózis transzkripciós és poszttranszkripciós szabályozó hálózatát [22]. Érdekes módon a H19 gátlása csak a miR-29a szintet változtatta meg, a miR-29b vagy a miR-29-c szintet nem, és elnyomta a TGF-/Smad jelátvitelt, hogy szabályozza az EndMT-t és a vesefibrózist cukorbetegségben. [22].

LncRNS-miRNS-alapú kezelés a DKD-hez, jövőbeli irányok és perspektívákSzámos nem kódoló RNS (miRNS, lncRNS és circRNS) szabályozza a DN fenotípusokban szerepet játszó kritikus gének expresszióját. Ezek a nem kódoló RNS-ek (nc RNS-ek) stabilak a biológiai folyadékokban, és potenciális biomarkereket kínálhatnak számos betegségben. A nem kódoló RNS-ek részt vesznek a hipertrófiában, az ECM-szintézisben, az apoptózisban és a vesefibrózisban. Ezenkívül egyes kutatások előrehaladtak az ncRNS-alapú kezelések szintézisében, és ezek közül néhány ncRNS már a klinikai vizsgálati fázisban van. Ezért ezek az ncRNS-alapú terápiák alternatív megközelítést jelentenek a DN kezelésében [99]

A MiRNS-alapú terápiák alternatív terápiaként használhatók számos betegség, köztük a diabéteszes nephropathia kezelésére. A mesterségesen szintetizált oligonukleotidok mimikákra (miRNS-utánzók) vagy knockdown mikroRNS-ekre (antagomiR-ek) történő alkalmazása fejlődött [99,100]. Ebben a sorozatban zárt nukleinsav (LNA) inhibitort fejlesztettek ki egy specifikus miRNS expresszió vagy hatás elnyomására [99, 100]. Az LNA-miR{6}} kezelés drámai módon javítja a DN fenotípust, és így potenciális DN-terápiaként használható [101]. Más kutatások kimutatták, hogy az anti-miR{9}} szubkután injekciója csökkenti a fibrózis szintjét krónikus betegekben.vesebetegségegerek [102]. A miR-29 család szignifikánsan javítja a veseszerkezetet és a fibrózist a DN egerekben [103], így az anti-miR-29- alapú terápia potenciálisan alkalmazható alternatív lehetőségként a DN kezelésében. A miRNS-alapú kezelés az elmúlt évtizedben egyre nagyobb lendületet kapott. A probléma azonban a szállítási módokban rejlik. A miRNS-ek egyszerre több célpontot szabályoznak; így más utakat is érinthetnek. Ezért a miRNS-alapú terápiákkal kapcsolatos kutatások most a bejuttatási módszerekre, valamint a hatékonyságra és a biztonságra összpontosítanak, hogy egy adott útvonalat és szöveti lokalizációt célozzanak meg [104–106].

Ezenkívül a terápiás molekula méretének elég kicsinek kell lennie ahhoz, hogy az endotéliumon átjusson a kívánt szervhez vagy helyre, és nem szabad kiszűrnievese[107]. Érdekes módon ez a szűrési probléma előnye a miRNS-alapú kezelésnek, mivel a hámsejtek visszaszívják a terápiás szereket az ultrafiltrátumból, így csökkentve a veszteséget [107,108]. Ezért úgy gondolják, hogy a miRNS-alapú kezelések biztonságosan alkalmazhatók DN-alanyok esetében, bár még fejlettebb munkára vagy nagy klinikai vizsgálatokra van szükség. Számos miRNS-alapú kezelés jutott klinikai vizsgálatokba, bár a DN kezelésére egyik sem. A miravirszen (LNA-alapú miR{7}}-inhibitor) már belépett a II. fázisú klinikai vizsgálatokba a betegek HCV-fertőzésének kezelésére [109]. Számos miRNS-alapú terápia van jelenleg fejlesztés alatt számos más betegség kezelésére; ezért új reményt jelent a miRNS-alapú kezelés alkalmazása DN-ben. Egy másik lehetséges kezelési lehetőség az lncRNS-ek által közvetített DN-kezelés. Viszonylag előnyös az lncRNS expresszió megcélzására a miRNS-ekhez képest, funkcionális szerepe miatt a transzkripció szabályozásában, szövet-specifikus expressziójában és betegség-specifikus változásokban. Az LncRNS-ek főként a sejtmagban vannak jelen; A szintetikus antiszensz oligonukleotidok (ASO-k) széles körben javasoltak az lncRNS expresszió elnémítására a sejtmagban az RNáz H-függő degradáció elindításával [110,111]. Az ASO-k tervezése nagyon fontos, mivel kötődnie kell az LncRNS-specifikus helyhez, és egyetlen lncRNS-t kell megcéloznia. Ezenkívül az igazi kihívás az ASO-val való in vivo kezelés. A miRNS-alapú kezelésekhez hasonlóan a problémák a bejuttatás hatékonyságában és hatékonyságában rejlenek.

A CISTANCHE JAVÍTJA A VESE-/VESEFÁJDALÁST

Az lncRNS-alapú terápiákkal kapcsolatos másik probléma az lncRNS-ek heterogén természete és nem konzervált intronszekvenciája [1,112]. További vizsgálatokra van szükség a vesevédő nem kódoló RNS-ek expresszióját kiváltó kis molekulák azonosításához. Olyan vegyületek után kell kutatni, amelyek antifibrotikus, nem kódoló RNS-ek expresszióját indukálják diabéteszes vesékben, ilyenek például a flavonoidok, kalkonok, polihidrokinolinok, propiofenon-származékok, dezoxiandrografolidok, 2-metoxi-ösztradiol és tiazolidin- 4- one származékok; ezek a szintetikus vagy növényi alapú vegyületek védő hatást mutattak a diabetes mellitus egérmodelljeiben [113–125], és tovább tesztelhetők és felhasználhatók a DN kezelésében. Az ncRNS-ek döntő szerepet játszanak a II-es típusú DM és a diabéteszes szövődmények patogenezisében; korlátaik ellenére a szövetspecifikus mikroRNS-ek expresszióját tovább kell vizsgálni [56,126,127]. A fiziológiai diszfunkció, az anyagcsere-elváltozások, a stressz és a gyulladás a későbbi tünetek, mint például a proteinuria előtt figyelhető meg, amely nagymértékben hozzájárul a DKD kialakulásához [20]. A proteinuria meghatározza a DKD-ben szenvedő betegek cardio-renalis kimenetelét [128–130]. A magasabb proteinuria tubuláris károsodáshoz vezet, és cukorbetegségben vesegyulladással és intersticiális fibrózissal jár [129–131]. Minutolo et al. tanulmányozta a proteinuria döntő szerepét krónikus cukorbetegeknélvesebetegség(DM-CKD), és új információkat tárgyalt a DM-CKD betegek cardio-renalis prognózisáról [128]. Proteinuria hiányában a DM-CKD-ben szenvedő betegeknél nem volt megnövekedett cardio-renalis kockázat a nem cukorbetegekhez képest [128]. A proteinuriás krónikus vesebetegségben szenvedő betegeknél azonban a végstádiumú vesebetegség kockázata főként a cukorbetegségtől független proteinuriaszintnek köszönhető [20,132]. A megváltozott mikroRNS-ek és lncRNS-készletek fiziológiai és sejtes szerepe releváns a proteinuria és a kapcsolódó DN tanulmányozása szempontjából. Ezenkívül az lncRNS-eket, például a GAS5-öt és a GM6135-öt, amelyek a vesegyulladás során felfelé szabályozzák, egy Lnc-inhibitor kezelheti [133,134]. Hasonlóképpen, a cirkuláris RNS-ek és a cukorbeteg vese egészségében és betegségeiben betöltött szerepük kutatása is egyre nagyobb lendületet kap. A circRNS_15698, a circLRP6, a circACTR2, a circHIPK3 és a circ_0000491 vesegyulladással és -fibrózissal jár, míg a circRNS_010383 reno-védő hatású [135–140]. Ezért ezeknek a szabályozó körkörös RNS-eknek a sokféle fiziológiájában betöltött szerepének jobb megértésevesesejttípusokra van szükség. Az 1. táblázat bemutatja az lncRNS-ek és a körkörös RNS-ek listáját, valamint célpontjaikatvesebetegség.Az lncRNS-ek szerepét preklinikai körülmények között kell elemezni, mielőtt terápiás potenciáljukat felhasználnák a diabéteszes nefropátia kezelésében. Ennélfogva kiterjedt kutatásra van szükség a miRNS-ek és LncRNS-ek kölcsönhatásának szerepét igazolva, hogy validálják ezen miRNS-ek/lncRNS-alapú kezelések proteinuria és a kapcsolódó DN kezelésére való alkalmazásának lehetőségét.

Következtetések A miRNS-ek és az lncRNS-ek kölcsönhatásai befolyásolják a DKD progresszióját azáltal, hogy a fibrogenezishez, ER-stresszhez, gyulladáshoz, oxidatív stresszhez és metabolikus diszfunkcióhoz kapcsolódó géneket célozzák [8,49,110]. A korai stádiumú (fiziológiai diszfunkció, metabolikus elváltozás, ER-stressz és gyulladás) és késői (proteinuria) jellemzőket szabályozó útvonalak azonosítása kulcsfontosságú a DN patogenezisének vizsgálatában. A miRNS-ek és az LncRNS-ek kölcsönhatásai széles területet nyitnak az alapkutatások és a diabéteszes szövődmények, köztük a DKD elleni új terápiás lehetőségek kidolgozása előtt.