Pikkade mittekodeerivate RNA-de ja mikroRNA-de koostoimed mõjutavad haiguse fenotüüpi diabeedi ja diabeetilise neeruhaiguse korral
Mar 12, 2022
Abstraktne:Suuremahulised RNA sekveneerimise ja genoomi hõlmavate profiilide andmed näitasid mittekodeerivate RNA-de heterogeense rühma tuvastamist, mida nimetatakse pikkadeks mittekodeerivateks RNA-deks (lncRNA). Need lincRNA-d mängivad keskset rolli diabeedi ja vähi tervise- ja haigusprotsessides. Kriitiline seos lncRNA-de hälbiva ekspressiooni vahel diabeedi ja diabeetikute vahelneeruhaiguson teatatud. LncRNA-d reguleerivad erinevaid sihtmärke ja võivad toimida regulatiivsete mikroRNA-de käsnadena, mis mõjutavad haiguse fenotüüpineerud.Oluline on see, et lncRNA-d ja mikroRNA-d võivad reguleerida kahesuunalisi või läbirääkimismehhanisme, mida tuleb täiendavalt uurida. Need uuringud pakuvad uudset võimalust, et lncRNA-sid saab kasutada diabeedi ja diabeetikute potentsiaalsete terapeutiliste sihtmärkidenaneeruhaigused. Siin käsitleme lncRNA-de funktsioone ja toimemehhanisme ning nende interaktsioone mikroRNA-dega, mis annavad ülevaate ja lubavad terapeutiliste sihtmärkidena, rõhutades nende rolli diabeedi ja diabeetikute patogeneesis.neeruhaigus.
Märksõnad:pikad mittekodeerivad RNA-d; mikroRNA-d neerudes; neerufibroos; EMT; EndMT; suhkurtõbi; diabeetiline neeruhaigus; neeru-
CISTANCHE PARANDAB NEERU-/NEERUHAIGUST
Pikk mittekodeeriv RNA (lncRNA)Pikad mittekodeerivad RNA-d (LncRNA-d) moodustavad genoomi mittekodeerivate RNA-de peamise klassi ja on lineaarsed transkriptid, mis on pikemad kui 200 nukleotiidjärjestust ja millel on sarnased omadusedmRNA-dega [1]. Enamikku LncRNA-sid transkribeerib RNA polümeraas II ja nende 50 otsas on kork, splaissimine ja polüadenüülitud saba 30 otsas. LncRNA-del on määratletud promootorpiirkonnad [1]. Võrreldes mRNA-ga ei ole lncRNA-del avatud lugemisraame (ORF) ja neil on vähem eksoneid (lncRNA-d sisaldavad umbes 2, 8 eksonit, samas kui mRNA sisaldab 11 eksonit). LncRNA-sid saab transkribeerida terve või osalise loodusliku antisenss-transkriptina (NAT) kodeerivateks geenideks või paikneda geenide vahel või intronites [1]. Mõned lncRNA-d pärinevad pseudogeenidest [2]. LncRNA-sid saab jagada mitmeks alatüübiks vastavalt nende asukohale (nagu antisenss, intergeenne, kattuv, introonne, kahesuunaline ja süvendatud) ja transkriptsiooni suunale teiste geenide suhtes [3, 4].
Sünteesi protseduur ja asukohtGeeniekspressiooni profiilide koostamine ja in situ hübridisatsiooniuuringud on näidanud, et lncRNA-de ekspressioon võib olla koe- ja rakuspetsiifiline ning varieeruda ruumiliselt, ajaliselt või vastusena stiimulitele [5]. Paljud lncRNA-d asuvad eranditult tuumas, kuid mõned on tsütoplasmaatilised või asuvad nii tuumas kui ka tsütoplasmas. LncRNA-d on geeniekspressiooni kriitilised regulaatorid ja neil on funktsioonid paljudes raku- ja arenguprotsessides [5]. LncRNA-d toimivad nii geenide inhibeerimise kui ka aktiveerimise kaudu [6]. LncRNA-d liigitatakse nelja rühma, lähtudes nende asukohast genoomis: (1) intergeensed lncRNA-d, (2) senss- või antisenss-lncRNA-d, (3) intronilised lncRNA-d ja (4) töödeldud transkriptid; need lncRNA-d asuvad geeni lookuses, millel puudub ORF [6,7]. Nende funktsioonide põhjal on lncRNA-sid iseloomustatud kui signaali, peibutust, karkassi, juht-, võimendus-RNA-d ja lühikesi peptiide [8, 9]. Signaal-lncRNA toimib molekulaarse signaalina, mis reguleerib transkriptsiooniprotsesse [10]. Peibutus-lncRNA-d vähendavad geeniregulatsioonis osalevate võtmemolekulide kättesaadavust. Need lncRNA-d muudavad transkriptsioonitaset, eraldades regulatoorseid tegureid ja mikroRNA-sid, minimeerides seega nende ekspressioonitaset [11]. LncRNA-de karkassiklass pakub komplekssete valkude jaoks struktuurset tuge [12] ja transkriptsiooniline aktiveerimine või represseerimine toimub sõltuvalt olemasolevate regulatoorsete valkude ja RNA-de tüüpidest [13]. Juhendavad lncRNA-d interakteeruvad ribonukleoproteiinide kompleksiga ja mõjutavad geeni transkriptsioonitaset [14].
LNC-d diabeetilise neeruhaiguse korralOlemasolevad tõendid on näidanud lncRNA-de olulist rolli diabeetikute patofüsioloogiasneeruhaigus(DKD) ning lncRNA-de ja DKD vahelisest läbirääkimisest teatati viimastel aastatel [15–19]. LncRNA-de muutunud ekspressioonitasemed mängivad võtmerolli proteinuuria ja sellega seotud diabeetilise nefropaatia (DN) tekkes [15,20]. LncRNA-d on seotud haiguse progresseerumiseganeeruhaigusläbi paljude oluliste tegurite reguleerimise, nagu patoloogilised protsessid mesangiaalrakkudes, podotsüütides, reaktiivsetes oksüdatiivsetes liikides, epiteeli-mesenhümaalse ülemineku (EMT), endoteeli-mesenhümaalse ülemineku (EndMT) ja mikroRNA-de toimed [21–23] .
Mitmed lncRNA-d osalevad reguleerimisesneeruhaigus(Tabel 1). Näiteks plasmatsütoomi variandi translokatsioon (PVT1) osaleb DN-i arengus, reguleerides ECM-i akumulatsiooni. PVTI on esimene mittekodeeriv RNA, millega seostatakseneeruhaigus, mis on inimesel väga väljendunudneeru-mesangiaalrakud kõrge glükoosisisaldusega tingimustes ja soodustab oluliselt fibronektiini valgu, IV tüüpi kollageeni, TGF- 1 ja I tüüpi plasminogeeni aktivaatori inhibiitori ekspressiooni [20,24,25]. Metastaasidega seotud kopsu adenokartsinoomi transkript 1 (MALAT1) on varases DN-is aberrantselt ülesreguleeritud [26–28]. MALAT1 algatab põletiku ja oksüdatiivse stressi; need patogeensed rajad reguleerivad põletikueelsete tsütokiinide IL-6 ja TNF- glükoosist stimuleeritud indutseerimist, aktiveerides seerumi amüloidantigeeni 3. Need muutused muudavad endoteelirakkude stabiilsust DN-s [20,29]. Gm4419 asub 12. kromosoomis ja on aktiveeritud B-rakkude tuumafaktor-kappa kerge ahela võimendaja (NF-κB) regulaator, mis on DN-i jaoks oluline põletikutegur [20, 30]. Gm4419 interakteerub p50-ga ja indutseerib mesangiaalrakkudes NF-κB/NLRP3 põletikulise signaali ülekanderaja, mis on seotud põletiku, fibroosi ja proliferatsiooniga kõrge glükoosisisaldusega tingimustes [30]. NR_033515 on DN-patsientide seerumis oluliselt ülesreguleeritud [31]. NR_033515 üleekspressioon soodustab mesangiaalsete rakkude proliferatsiooni ja pärsib apoptoosi [31]. On näidatud, et NR_033515 suurendab proliferatsiooniga seotud geenide, fibroosiga seotud geenide ja EMT-markerite geeniekspressiooni taset, sihtides miR-743b-5p [31].NeerOn näidatud, et Erbb4-IR-spetsiifiline deletsioon annab kaitsva toime DN-i tüsistuste vastu [32]. Erbb4-IR inhibeerib reno-protektiivse miR-29b ekspressioonitaset. Seetõttu suurendas Erbb4-IR i diabeetik fibroosi tasetneerud[32]. Antisenss-mitokondriaalne mittekodeeriv RNA-2 (ASncmtRNA-2) on mitokondriaalne lncRNA [33]. ASncmtRNA-2 on endoteelirakkude vananemise ja vananemise korral ülesreguleeritud [33]. ASncmtRNA-2 kutsub esile oksüdatiivse stressi ja põhjustab torukujulisi vigastusi (i) kiirenenud lipiidide peroksüdatsiooni ja valkude ristsidumise, (ii) DNA kahjustuse ja (iii) põletikuliste radade, nagu NF-κB ja transformeeriva kasvufaktori{{ kaudu. 8}} (TGF 1) [33]. Lnc-MGC-d reguleerivad ER stressiga seotud transkriptsioonifaktor CHOP (C/EBP homoloogne valk) ning TGF 1-sõltuvad ja sõltumatud mehhanismid [34]. ER stress suureneb progresseeruva DN-ga patsientidel [34]. Tuumaga rikastatud rikkalik transkript -1 (NEAT1) ekspresseerub tugevalt kõrge glükoosisisaldusega tingimustes ja interakteerub AKT/mTOR radadega [35,36]. NEAT1 inhibeerimine põhjustab DN-is TGF 1, FN ja COL4A1 tasemete pärssimist [36]. NEAT1 soodustab kõrge glükoosiga stimuleeritud mesangiaalrakkude hüpertroofiat, sihtides miR- 222-3p/CDKN1B telge [37]. Sarnaselt osaleb lncRNA ERBB4-IR neerufibroosi tekkes diabeedi korral ja selle vaigistamine diabeetilistel hiirtel kaitseb albuminuuria ja fibrogeensete protsesside eest [32,38].
CISTANCHE PARANDAB neeru-/NEEREDIALÜÜSI
Seevastu nukleoliini valgu taset ülesreguleeriva CYP4B1-PS1-001 ekspressioon on kõrge glükoosisisaldusega tingimustes alla surutud [39, 40]. CYP4B1-PS1-001 üleekspressioon pärsib FN, COL4A1 ja proliferatsioonimarkerite taset diabeetilistel hiirtel [40]. Teine näide reno-protektiivsest lncRNA-st on lncRNA ENSMUST00000147869, mis on suunatud ECM-i tootmiseleneeruddiabeetikutest hiirtel [41]. ENSMUST00000147869 mõjutab ECM-i sünteesi ja vähendab dramaatiliselt fibronektiini ja kollageeni IV taset mesangiaalrakkudes kõrge glükoosisisaldusega tingimustes [41], kuigi selle lncRNA täpne roll pole teada. TUG1 toimib miR-377 repressorina. miR-377 sihib otseselt PGC-1 ja fibroosimarkerite 30UTR-i. Seetõttu reguleerib TUG1 üles PGC-1 taset ja leevendab ECM-i tootmist ning reguleerib alla põletikueelsete tsütokiinide ekspressioonitasemeid kõrge glükoosisisaldusega stimuleeritud mesangiaalrakkudes [42]. Müokardiinfarktiga seotud transkript (MIAT), tuntud ka kui võrkkesta mittekodeeriv RNA 2 (RNCR2), on teadaolevalt seotud müokardiinfarktiga [35]. MIAT reguleerib rakkude elujõulisust, stabiliseerides tuumafaktori erütroidi 2-seotud faktori 2 (NRF2) ekspressioonineeru-torukesed [20]. NRF2 kaitseb patoloogiliselt ja funktsionaalseltneeruddiabeetiliste kahjustuste vastu [43]. Huvitav on see, et Nrf2 ekspressiooni saab suurendada MIAT-i üleekspressiooniga glükoosiga töödeldudrenal torukujulised epiteeli rakuliinid [44]. Vähitundlikkuse kandidaadil 2 (CASC2) on tuumorigeneesis kriitilised funktsioonid [45]. CASC2 alareguleeritud ekspressiooni on täheldatud seerumis janeerudkuded diabeetikutelneerudja ennustab diabeedi tüsistusi [46]. CASC2 madal tase plasmas on seotud suurema riskiganeerupuudulikkusDN patsientidel [47,48]. Teine lncRNA, 1700020I14Rik, mis asub kromosoomis 2 (Chr2: 119594296–119600744), toimib endogeense RNA-na ja reguleerib mikroRNA-de ekspressioonitaset diabeedi korral [20,49]. 1700020I14Rik üleekspressioon pärsib miR-34a-5p ekspressioonitaset Sirt1/HIF-1 signaaliraja kaudu ja kiirendab fibroosi mesangiaalrakkudes [49]. CYP4B1-PS1-001 on varajases DN-is allareguleeritud [40]. Selle üleekspressioon inhibeerib mesangiaalrakkude fibroosi, interakteerudes nukleoliiniga [40]. Gm15645 on DN-i ja kõrge glükoosisisaldusega stimuleeritud kultiveeritud podotsüütides allareguleeritud [50]. Gm15645 mehhanism on vastuolus Gm5524 mehhanismiga, mis mõjutab podotsüütide rakusurma ja autofagia regulatsiooni DN-is [50]. LINC01619 reguleerib miR-27a/FoxO1 (kahvlipea kastivalk O1) ja ER stressiga seotud podotsüütide rakukahjustust diabeedi korral [51]. LINC01619 alareguleeritud ekspressioonitasemed on seotud proteinuuriaga ja selle vähenemiseganeerufunktsioonDN patsientidel; seega on LINC01619 sihtimine üks võimalikke ravivõimalusi DN-i raviks [51]. Joonis 1 näitab lncRNA osalust EMT, EndMT ja glomerulaarkahjustuse mõjutamisel diabeetilise nefropaatia korral.
LncRNA-de kaasamine EMT reguleerimisseEMT hõlmab mitmeid protsesse, mille käigus epiteelirakud kaotavad oma epiteeli omadused ja omandavad mesenhümaalsete rakkude omadused [52–57]. Joonisel 1 on kujutatud lncRNA-de osalust EMT, EndMT ja mesenhümaalsete rakkude regulatsioonis. Epiteelirakud on tavaliselt tihedalt seotud oma naaberrakkudega. Seevastu mesenhümaalsed rakud ei moodusta rakkudevahelisi adhesioonikomplekse [58]. Mesenhümaalsed rakud on pikliku kujuga ja neil on polaarsus ja fokaalsed adhesioonid, mis võimaldab suurendada rändevõimet [58]. Fibroblastide, mis on prototüüpsed mesenhümaalsed rakud, mida leidub mitmes koes, põhiülesanne on säilitada struktuurne terviklikkus ekstratsellulaarse maatriksi (ECM) sekreteerimise teel. Fibroblastispetsiifiline valk 1 (FSP-1), alfa-silelihase aktiin (SMA), vimentiin, fibronektiin ja kollageen I on markerid, mis iseloomustavad diabeetikute mesenhümaalseid tooteid.neerud[58–60]. Põletiku tulemuseks on mitut tüüpi rakkude värbamine, mis on seotud EMT protsesside indutseerimisega. TGF 1, trombotsüütidest pärineva kasvufaktori (PDGF), epidermaalse kasvufaktori (EGF) ja fibroblastide kasvufaktori -2 (FGF-2) kõrgenenud tase aitavad kaasa EMT protsessidele [59–61]. MALAT1, NR_033515, Erbb4-IR, GAS5 ja CJ241444 on seotud tubulaarsete vigastustega ja aitavad kaasa EMT protsessidele, samas kui MIAT ja LncRIAN on näidanud tubulaarset kaitsvat toimet ja võivad olla reguleerinud EMT protsesse diabeetikutelneerud(Joonis 1).
LncRNA-de kaasamine EndMT reguleerimisseEndoteelirakud moodustavad fibroblaste, läbides ülemineku, mida nimetatakse EndMT-ks [57, 58, 62–65]. EndMT-d iseloomustab endoteelirakkude fenotüüpide kadumine ja mesenhümaalsete valkude suurenemine [58, 62, 64–67]. ja osaleb fibrogeensetes protsessidesneerudja diabeetikutelneerud,võib muuta teiste naaberrakkude füsioloogiat ja funktsiooni [58,62,65,68]. Patoloogilised stiimulid, nagu põletik, diabeet ja vananemine, mõjutavad EndMT sündmusineerud[69]. Endoteeli SIRT3, tuuma retseptori glükokortikoidi retseptor (GR) ja rakupinna FGFR1 on TGF signaaliülekande ja EndMT kriitilised regulaatorid diabeetikutel.neerud[70–73]. TheneerudDiabeediga hiirtel esines nii progresseeruv glomerulaarskleroos kui ka tubulointerstitsiaalne fibroos, mida seostati ligikaudu 40 protsendiga kõigist FSP-1-positiivsetest rakkudest ja 50 protsendil SMA-positiivsetest stroomarakkudest olid CD31-positiivsed [74] . Samamoodi onneerudCOL4A3 knockout hiirtest olid 45 protsenti kõigist SMA-positiivsetest fibroblastidest ja 60 protsenti kõigist FSP-1-positiivsetest fibroblastidest CD31-positiivsed, mis viitab sellele, et need fibroblastid on endoteeli päritolu ja et EndMT võib kriitiliselt kaasa aidata neerufibroosi areng ja progresseerumine [74]. EndMT protsessi käigus põhjustavad biokeemilised muutused endoteelimarkerite ekspressiooni vähenemist ja mesenhümaalsete markerite, nagu FSP-1, SMA, silelihaste 22-alfa (SM22), N-kadheriin, fibronektiin, suurenemist. , vimentiin, I ja III tüüpi kollageen, nestiin, diferentseerumisklaster, 73 (CD73), maatriksi metalloproteinaas-2 (MMP-2) ja maatriksi metalloproteinaas-9 (MMP- 9) ) [58,75,76]. MALAT1, Erbb4-IR ja ASncmtRNA2 põhjustavad endoteelirakkude vigastusi ja võivad hõlmata EndMT-ga seotud neerufibroosi (joonis 1). LncRNA H19 on seotudneerudfibroosi, aktiveerides diabeedi EndMT protsesse (joonis 1).
CISTANCHE PARANDAB NEeru-/NEERUNEKTSIOONI
LNC-de interaktsioon mikroRNA-ga MiRNA ja lncRNA interaktsioon on üks geeniekspressiooni reguleerimise mehhanisme [77]. See mitmetasandiline regulatsioon on seotud peaaegu kõigi füsioloogiliste ja rakuliste protsessidega transkriptsiooni-, transkriptsiooni- ja translatsioonijärgsel tasemel [77, 78]. Mõnedes uuringutes on teatatud, et miRNA käivitab lncRNA lagunemise [77]. Vastupidi, lncRNA-d genereerivad miRNA-sid, toimivad miRNA käsnade ja miRNA peibutusvahenditena ning konkureerivad miRNA-ga mRNA-dega seondumise pärast [77]. LncRNA geenid võivad sisaldada mikroRNA-sid ja neid mikroRNA-sid saab vabastada transkriptsioonijärgse töötlemise teel. Näiteks lncRNA PVT1 toimib miR-1207-5p peremehena ja on seotud DN-ga [79]. MikroRNA-d esinevad sageli klastrites, mis on lokaliseeritud PVT1 lookuses ja neid reguleerib kõrge glükoosisisaldus ja need mõjutavad rakuvälise maatriksi akumulatsiooni [80]. lncRNA-de miRNA klastrid võivad muutuda väga suureks, nagu näitab lnc-MGC-s olev enam kui 40 miRNA-st koosnev megaklaster [34]. See klaster indutseeritakse diabeetilistes glomerulites endoplasmaatilise retikulumi stressisignalisatsiooni kaudu, mis reageerib ka kõrgele glükoosi- ja TGF-aktivatsioonile [34].
MikroRNA-de ja lncRNA-de vahelised interaktsioonid on olulised DN-i progresseerumise peamiste etappide uurimiseks. DN-hiirtel ilmnevad interaktsioonid lncRNA CJ241444-miR-192 vahel, mis indutseerib TGF 1/Smad3 signaali [81] ja lncRNA Erbb4- IR-miR-129b, mis aktiveerib kollageeni geene ja ECM-i geenid ja seeganeerukahjustus[82]. Need lncRNA-d võivad toimida miRNA käsnadena [32, 81]. Samamoodi osaleb lncRNA PVT-1 ECM-i akumulatsioonis oma tuletatud miRNA-de, miR-1207-5p ja miR-1207-3p [25] kaudu. Kõrge glükoosisisaldusega tingimustes põhjustab nii PVT-1 kui ka selle miRNA-de kõrgem ekspressioon TGF 1/Smad3 signaaliülekande ja ECM-i akumulatsiooni suurenemist [25]. Samamoodi majutatakse selles samas klastris ka miR-379 klastreid, mida reguleerib DN ja lncMGC ER stress [34]. LncMGC reguleerib miR-379 klastrite ekspressiooni ja miR-379 klastrite ülesreguleerimine kutsub esile ECM-i akumulatsiooni ja neerude hüpertroofia [34]. Seega saab lncMGC ekspressiooni antagonismi kasutada potentsiaalse DN-i ravivahendina, et vähendada miR-379 klastri mõju pärast ER stressi [34]. Lisaks on lncRNA NEAT1 antagonism ka potentsiaalne ravi, kuna NEAT1 antagonism põhjustab ASK1, FN ja TGF 1 tootmise vähenemise kaudu ECM-i ladestumise pärssimist [83]. See NEAT1-seotud ECM-i allasurumine on tingitud selle interaktsioonist miR-27b-3p-ga ja selle sihtmärgiga, TGF-i ja Zeb1-ga [83]. Antiapoptootilise lncRNA, TUG-1, manustamine pärsib miR-377 ekspressiooni ja selle sihtmärkgeeni PPAR ning takistab seega ECM-i akumuleerumist DN-hiirtel [42]. Seetõttu võib ravi TUG-1 ekspressiooni suurendamiseks olla kasulik DN-fenotüübi ravimisel ja taastamisel.neeru struktuur, kuigi selle potentsiaali mõistmiseks on vaja täiendavaid uuringuid [42]. Need leiud võimaldavad mõista lncRNA-de ja nende sihtmärk-miRNA-de vahelisi interaktsioone, mis võivad olla kasulikud terapeutilise sihtmärgi valikul, et vältida ECM-i ladestumist ja DN-i progresseerumist. Joonis 2 näitab LncRNA-de ja mikroRNA-de koostoimeid diabeetilise nefropaatia reguleerimisel
LNC-d antifibrootiliste mikroRNA-de eeskirjades CrosstalkTGF pärsib antifibrootilisi miRNA-sid, nagu miR{0}} klastrid ja miR-let-7 klastrid [84]. Sellise TGF-i 1-reguleeritud miRNA-de läbirääkimise pärssimisest teatati I tüüpi diabeediga isikutel, kellel oli suurem ESRD progresseerumise määr [85]. Meie labori andmed näitavad, et perekonna miR-29 ja miR-let-7 klastrid näitasid kaitsvat toimet endoteeli-mesenhümaalsele üleminekule (EndMT) ja kahesuunalist regulatsiooni füsioloogilistes tingimustes [ 86–89]. See kahesuunaline regulatsioon on endoteelirakkude homöostaasi jaoks hädavajalik ja kaitseb diabeedi korral EndMT eestneerud[76]. EndMT sihtimine on üks võimalikest ravivõimalustest diabeedi raviksneerudfibroos [56,58]. miR-29 klastrid näitavad negatiivset kahesuunalist regulatsiooni TGF retseptoritega [76]. miRNA-d reguleerivad üksteise geeniekspressiooni otseselt või kaudselt. See läbirääkimiste nähtus on seotud antifibrootilise aktiivsuse säilimiseganeerudja selle katkemine põhjustab neerufibroosi kiirenemist [76]. Sekkumised, mis takistavad selle läbirääkimise katkemist, on kasulikud kaitseksneeruhaigused[56, 86]. DPP-4 inhibeerimine näitab TGF-i signaalidest juhitud EndMT pärssimist diabeetikutelneerudtõstes miR{0}} klastreid [67,88]. miR-29 klastrid on suunatud profibrootilisele molekulile DPP-4 ja selle inhibeerimine tõstab miR-29 taset; seetõttu on DPP-4 inhibiitorid potentsiaalsed allikad diabeetilise nefropaatia ravis [88].
MiR-let-7 inhibeerib TGF-retseptorit 1 [90] ja TGF-smad3 signaaliülekannet on näidatud miR-29 geeniekspressiooni inhibeeriva rajana [84,88,91,92]; seetõttu, nagu oodatud, indutseerib miR-let-7 miR-29 ekspressiooni endoteelirakkudes. Alternatiivset miR-29-linked-miR-let-7 ekspressioonimehhanismi selgitati gamma-interferoon (IFN )-FGFR1 teljega. miR-29 on sihiks IFN- [93] ja pealegi inhibeerib IFN- FGFR1. FGFR1 mängib üliolulist rolli miR-let-7 perekonna klastrite [90] ekspressioonis. MiR-29 klastrite alareguleerimine põhjustab IFN-taseme tõusu, mis seejärel pärsib FGFR1 ja FGFR1-seotud miR-let-7 klastrite ekspressiooni. See miR-let-7 ekspressiooni pärssimine põhjustab TGF R1 valgu ekspressiooni aktiveerimise. TGF-/smad3 signaalimise käivitamine omakorda pärsib miR-29 perekonna klastrite ekspressiooni [88]. AcSDKP on võtmepeptiid, mis sünteesitakse osaliselt distaalsetes tubulaarsetes piirkondades polüoligopeptidaasi ensümaatilise toime tõttu tümosiinile 4 ja mida lagundatakse angiotensiini konverteeriva ensüümi toimel. Seega on näidatud, et angiotensiini konverteeriva ensüümi inhibiitorid tõstavad hiirte ja diabeetikute plasmas AcSDKP taset [86,89]. Analüüsitud on mitmeid uuringuid AcSDKP neerude kaitsmise võime kohta ja AKE inhibiitorid võivad avaldada antifibrootilist toimet, tõstes osaliselt AcSDKP taset [70, 89, 94]. Kõige tähtsam on, et AcSDKP on võtmetähtsusega endogeenne peptiid, mis taastabneerudstruktuur ja pärsib neerufibroosi, neutraliseerides DPP-4-seotud EndMT-d, suurendades miR-29 ja miR-let-7 [86] vahelisi mimicroRNA läbirääkimisregulatsioone. Veelgi enam, ACE inhibeerimine tõstab AcSDKP taset ja põhjustab antifibrootiliste mikroRNA-de ülesreguleerimist ning taastab antifibrootilise ristkõne kultiveeritud endoteelirakkudes, samas kui angiotensiini retseptori blokaatoritel on minimaalne toime [76, 86, 89]. Need sündmused kontrollivad diabeetiliste hiirte fibrootiliste neerude [86] miR{9}} ja miR-let{11}} vahelist läbirääkimist. AcSDKP säilitabneerudhomöostaasi, suurendades osaliselt kahesuunalist regulatsiooni miR-29s ja miR-let-7s [76,86].
Lnc-H19 ekspressioon on ülesreguleeritud TGF 2-indutseeritud endoteelirakkudes ja Fifibiootilistesneeruddiabeetikutest hiirtel [22]. H19 allasurumine vähendab oluliselt EndMT janeerudfibroos [22]. Ülereguleeritud H19 ekspressioon diabeetikute neerudes on seotud miR-29a alareguleeritud tasemega [22]. H19 ja miR{5}} ühendus aitab kaasa EndMT-ga seotud regulatiivsele võrgustikule [22]. Sarnastest H19 regulatsioonimehhanismidest on varem teatatud, nagu H19/miR675 rada, mis inhibeerib rakkude kasvu ja Igf1r ekspressiooni [95]; H19/Let-7-vahendatud HMGA2-vahendatud epiteeli-mesenhümaalseks ülemineku pärssimine [96] ja H19/miR-675 telg pärsib eesnäärmevähi metastaase TGF 1 kaudu [97]. Xie et al. (2016) leidsid ka, et H19 interaktsioon miR17-ga aitas kaasa neerufibroosiga seotud regulatiivsele võrgustikule [98]. H19 toimib konkureeriva endogeense RNA-na. Reguleeriv võrk ühendab EndMT ja neerufibroosi transkriptsioonilise ja transkriptsioonijärgse regulatsioonivõrgu [22]. Huvitav on see, et H19 inhibeerimine muutis ainult miR-29a taset, mitte miR-29b või miR-29-c, ja pärssis TGF-/Smad signaaliülekannet, et reguleerida EndMT ja neerufibroosi diabeedi korral. [22].
LncRNA-miRNA-põhine ravi DKD jaoks, tulevikusuunad ja perspektiividPaljud mittekodeerivad RNA-d (miRNA-d, lncRNA-d ja tsircRNA-d) reguleerivad DN-fenotüüpidega seotud kriitiliste geenide ekspressiooni. Need mittekodeerivad RNA-d (nc RNA-d) on bioloogilistes vedelikes stabiilsed ja võivad pakkuda potentsiaalseid biomarkereid mitmesuguste haiguste korral. Mittekodeerivad RNA-d on seotud hüpertroofia, ECM-i sünteesi, apoptoosi ja neerufibroosi haigusprotsessidega. Lisaks on mõned uuringud edenenud ncRNA-l põhinevate ravimeetodite sünteesimiseks, kusjuures mõned neist ncRNA-dest on juba kliinilise uuringu faasis. Seetõttu oleksid need ncRNA-del põhinevad ravimid alternatiivseks lähenemisviisiks DN-i raviks [99]
MiRNA-põhiseid ravimeid saab kasutada alternatiivse ravina mitmete haiguste, sealhulgas diabeetilise nefropaatia raviks. Arenenud on kunstlikult sünteesitud oligonukleotiidide kasutamine miimika (miRNA jäljendaja) või knockdowni mikroRNA (antagomiR) jaoks [99 100]. Selles seerias töötati välja lukustatud nukleiinhappe (LNA) inhibiitor, et pärssida spetsiifilist miRNA ekspressiooni või toimet [99, 100]. LNA-miR-192 ravi parandab oluliselt DN-fenotüüpi ja seega saab seda kasutada potentsiaalse DN-ravina [101]. Teised tööd on näidanud, et anti-miR{9}} nahaalune süstimine pärssis kroonilise fibroosi taset.neeruhaigushiired [102]. miR-29 perekond parandab oluliselt neerude struktuuri ja fibroos on DN-hiirtel [103], seega võib anti-miR-29--põhist ravi potentsiaalselt kasutada alternatiivse võimalusena DN-ravis. miRNA-põhine ravi kogub viimasel kümnendil hoogu. Probleem peitub aga kohaletoimetamisviisides. miRNA-d reguleerivad mitut sihtmärki korraga; seega võivad need mõjutada teisi teid. Seetõttu keskenduvad miRNA-põhiste ravimeetodite uuringud nüüd kohaletoimetamismeetoditele ning tõhususele ja ohutusele, et sihtida konkreetset marsruuti ja koe lokaliseerimist [104–106].
Lisaks peaks terapeutilise molekuli suurus olema piisavalt väike, et läbida endoteeli huvipakkuvasse elundisse või kohta ja seda ei tohiks välja filtreeridaneerud[107]. Huvitav on see, et see filtreerimisprobleem on miRNA-põhise ravi eeliseks, kuna epiteelirakud absorbeerivad terapeutilised ained ultrafiltraadist, vähendades seega kadu [107, 108]. Seetõttu arvatakse, et miRNA-põhiseid ravimeetodeid saab DN-i subjektide jaoks ohutult kasutada, kuigi vaja on veel edasijõudnud tööd või suuri kliinilisi uuringuid. Mitmed miRNA-põhised ravimeetodid on jõudnud kliinilistesse uuringutesse, kuigi mitte ükski DN-i raviks. Miravirseen (LNA-põhine miR-122 inhibiitor) osales juba II faasi kliinilistes uuringutes, et ravida HCV infektsiooni patsientidel [109]. Paljud miRNA-põhised ravimid on praegu väljatöötamisel mitmete teiste haiguste jaoks; seetõttu on miRNA-põhise ravi kasutamine DN-i jaoks uus lootus. Teine võimalik ravivõimalus on DN-i lncRNA-de vahendatud ravi. Võrreldes miRNA-dega on see lncRNA ekspressiooni sihtimiseks suhteliselt soodne, kuna sellel on funktsionaalne roll transkriptsioonikontrollis, koespetsiifilises ekspressioonis ja haigusspetsiifilistes muutustes. LncRNA-d esinevad peamiselt tuumas; Sünteetilisi antisenss-oligonukleotiide (ASO-sid) soovitatakse laialdaselt vaigistada lncRNA ekspressiooni tuumas, alustades RNaasi H-sõltuvat lagunemist [110, 111]. ASO-de disain on väga oluline, kuna see peaks seostuma LncRNA-spetsiifilise saidiga ja olema suunatud ühele lncRNA-le. Lisaks on tõeline väljakutse ravida ASO-ga in vivo. Sarnaselt miRNA-põhistele ravidele on probleemid kohaletoimetamise tõhususe ja efektiivsusega.
CISTANCHE PARANDAB NEERU/NEERU VALU
Teine lncRNA-l põhinevate ravimitega seotud probleem on lncRNA-de heterogeensus ja konserveerimata intronjärjestus [1,112]. Väikeste molekulide tuvastamiseks, mis kutsuvad esile neeru kaitsvate mittekodeerivate RNA-de ekspressiooni, on vaja täiendavaid uuringuid. On vaja otsida ühendeid, mis kutsuvad esile antifibrootiliste mittekodeerivate RNA-de ekspressiooni diabeediga neerudes, nagu flavonoidid, kalkoonid, polühüdrokinoliinid, propiofenooni derivaadid, desoksüandrografoliidid, 2-metoksüöstradiool ja tiasolidiin- 4- üks derivaadid; need sünteetilised või taimsed ühendid on näidanud kaitsvat toimet suhkurtõve hiiremudelites [113–125] ning neid saab täiendavalt testida ja kasutada DN-i ravis. ncRNA-d mängivad otsustavat rolli II tüüpi DM ja diabeetiliste tüsistuste patogeneesis; vaatamata nende piirangutele tuleks koespetsiifiliste mikroRNA-de ekspressiooni edasi uurida [56,126,127]. Füsioloogilist düsfunktsiooni, metaboolseid muutusi, stressi ja põletikku täheldatakse enne hilisemaid tunnuseid, nagu proteinuuria, mis on DKD arengu peamine tegur [20]. Proteinuuria määrab DKD-ga patsientide kardio-renaalsed tulemused [128–130]. Kõrgem proteinuuria põhjustab tubulaarseid kahjustusi ja on seotud neerupõletiku ja interstitsiaalse fibroosiga diabeedi korral [129–131]. Minutolo et al. uuris proteinuuria olulist rolli kroonilise diabeediga patsientidelneeruhaigus(DM-CKD) ja arutas uut teavet DM-CKD patsientide kardio-renaalse prognoosi kohta [128]. Proteinuuria puudumisel ei olnud DM-CKD patsientidel suurenenud kardiorenaalne risk võrreldes mittediabeetiliste kroonilise neeruhaigusega patsientidega [128]. Kuid proteinuuriaga kroonilise neeruhaigusega patsientidel oli lõppstaadiumis neeruhaiguse risk peamiselt tingitud diabeedist sõltumatust proteinuuria tasemest [20,132]. Muudetud mikroRNA-de ja lncRNA-de komplektide füsioloogilised ja rakulised rollid on proteinuuria ja sellega seotud DN-i uurimisel olulised. Lisaks võib Lnc-inhibiitor toime tulla lncRNA-dega, nagu GAS5 ja GM6135, mis on neerupõletiku ajal ülesreguleeritud [133, 134]. Samamoodi on hoogu kogumas ka tsirkulaarsete RNA-de uurimine ja nende roll diabeetikute neerude tervises ja haigustes. circRNA_15698, circLRP6, circACTR2, circHIPK3 ja circ_0000491 on seotud neerupõletiku ja -fibroosiga, samas kui circRNA_010383 on reno-protektiivne [135–140]. Seetõttu on parem arusaam nende regulatiivsete tsirkulaarsete RNA-de rollist erinevate füsioloogiasneerudrakutüübid on vajalikud. Tabelis 1 on esitatud lncRNA-de ja ringikujuliste RNA-de ning nende sihtmärkide loendneeruhaigus.Enne nende terapeutilise potentsiaali kasutamist diabeetilise nefropaatia ravis tuleks lncRNA-de rolli analüüsida prekliinilistes tingimustes. Seetõttu on vaja ulatuslikke uuringuid, mis näitavad miRNA-de ja LncRNA-de interaktsiooni rolli, et kinnitada nende miRNA-de / lncRNA-põhiste ravimeetodite kasutamise võimalust proteinuuria ja sellega seotud DN-i korral.
Järeldused miRNA-de ja lncRNA-de interaktsioonid mõjutavad DKD progresseerumist, suunates geenid, mis on seotud fibrogeneesi, ER stressi, põletiku, oksüdatiivse stressi ja metaboolse düsfunktsiooniga [8, 49, 110]. Varajases staadiumis (füsioloogiline düsfunktsioon, metaboolsed muutused, ER-stress ja põletik) ja hilise staadiumi (proteinuuria) tunnuseid reguleerivate radade tuvastamine on DN patogeneesi uuringutes võtmetähtsusega. miRNA-de ja LncRNA-de koostoimed avavad laia valdkonna alusuuringuteks ja uute ravivõimaluste väljatöötamiseks diabeetiliste tüsistuste, sealhulgas DKD vastu.
