LncRNA SNHG7/miR-181b-5p/TLR4通过NF-κB信号通路激活炎症和焦亡促进糖尿病肾病的机制研究

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Inflammation 4.5

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  糖尿病肾病(DKD)是糖尿病最严重的微血管并发症之一,临床治疗面临巨大挑战。本研究聚焦长链非编码RNA SNHG7通过竞争性结合miR-181b-5p上调TLR4表达,激活NF-κB信号通路,进而促进肾小管细胞炎症反应和焦亡的分子机制。研究人员通过临床样本分析和高糖诱导的HK-2细胞模型,结合基因干预实验,证实SNHG7/miR-181b-5p/TLR4轴是DKD进展的关键调控网络,为靶向干预提供了新思路。

  

糖尿病肾病(DKD)作为糖尿病最严重的微血管并发症,已成为全球终末期肾病的主要病因。尽管现有治疗手段如肾素-血管紧张素系统阻断剂和钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂取得一定进展,但疾病进展的控制仍不理想。慢性肾脏炎症和进行性纤维化是DKD的核心病理特征,其中程序性细胞死亡方式——焦亡(pyroptosis)被证实与疾病进展密切相关。焦亡通过NLRP3炎症小体激活和gasdermin D(GSDMD)切割等途径,加剧肾小管上皮细胞损伤和炎症循环。然而,调控这一过程的分子机制尚未完全阐明,特别是长链非编码RNA(lncRNA)在其中的作用仍有待探索。

信阳职业技术学院的Min Zhang、广州市梯形分子生物医学研究中心的Sheng-jiang Xue等研究人员在《Inflammation》发表的研究,揭示了lncRNA SNHG7通过ceRNA机制调控miR-181b-5p/TLR4/NF-κB轴促进DKD炎症和焦亡的分子机制。研究团队首先通过23例DKD患者和23例正常对照的肾活检样本,发现SNHG7和TLR4表达显著上调而miR-181b-5p下调;随后建立高糖(HG,33.3 mM)诱导的HK-2细胞模型,采用基因敲降、过表达、双荧光素酶报告基因等技术,系统解析了该调控网络的分子机制。

关键技术方法包括:临床肾活检样本的RT-qPCR分析、高糖诱导的HK-2细胞模型构建、siRNA和质粒转染、双荧光素酶报告基因验证RNA互作、ELISA检测炎症因子(IL-1β、TNF-α)、LDH漏出率测定、免疫荧光检测GSDMD-N表达、Western blot分析焦亡相关蛋白(NLRP3/caspase-1/IL-18)等。

SNHG7和TLR4上调而miR-181b-5p下调与DKD相关
临床样本分析显示,DKD患者肾组织中SNHG7和TLR4 mRNA水平较正常对照显著升高(P<0.01),而miR-181b-5p表达降低。Pearson相关性分析证实SNHG7与miR-181b-5p呈负相关,与TLR4呈正相关。Western blot进一步验证TLR4蛋白在DKD组高表达。

SNHG7促进高糖诱导的炎症和焦亡
高糖处理使HK-2细胞SNHG7表达升高4.42±0.14倍。SNHG7敲降(si-SNHG7)可逆转高糖导致的细胞活力下降(CCK-8法)、LDH漏出增加(P<0.001)及炎症因子TNF-α、IL-1β分泌(ELISA检测);而过表达SNHG7(oe-SNHG7)加剧这些损伤。免疫荧光和Western blot显示,SNHG7敲降抑制高糖诱导的GSDMD-N表达及NLRP3/caspase-1/IL-1β/IL-18通路激活(P<0.0001)。

SNHG7作为miR-181b-5p分子海绵调控TLR4
生物信息学预测和双荧光素酶实验证实SNHG7与miR-181b-5p存在结合位点,且miR-181b-5p可直接靶向TLR4 3'UTR(P<0.01)。RIP实验验证SNHG7与miR-181b-5p在Ago2蛋白复合物中结合。功能回复实验表明,miR-181b-5p抑制剂或TLR4过表达载体(oe-TLR4)可逆转si-SNHG7的保护作用,重新激活炎症和焦亡通路。

miR-181b-5p通过TLR4/NF-κB轴发挥保护效应
miR-181b-5p模拟物(181b-mimic)可抑制高糖诱导的NF-κB p65核转位和活性(ELISA检测),而TLR4过表达抵消这一作用。Western blot显示miR-181b-5p过表达通过下调TLR4抑制NLRP3炎症小体激活和GSDMD切割。

该研究首次阐明SNHG7/miR-181b-5p/TLR4/NF-κB轴在DKD中的调控机制:高糖环境下,SNHG7通过竞争性结合miR-181b-5p解除其对TLR4的抑制作用,进而激活NF-κB信号通路,促进NLRP3炎症小体介导的焦亡和炎症因子释放。这一发现不仅为理解DKD的分子机制提供了新视角,更为开发靶向SNHG7的锁核酸(LNA)抑制剂等治疗策略奠定了理论基础。未来研究可进一步探索该调控网络与DKD临床分期的相关性,以及SNHG7作为循环生物标志物的潜在价值。

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