FGFR2信号通路诱导自噬减轻急性肾损伤的机制研究

The renal tubular epithelial cell apoptosis plays a central role in acute kidney injury (AKI). Autophagy working as a key protective role in AKI is well documented, and enhancing autophagy could inhibit cisplatin-induced apoptosis. Our recent study has showed that fibroblast growth factor (FGFs) signal pathway participated in the chronic kidney disease and fibrosis. In both ischemia reperfusion injury (IR/I) and cisplatin-induced AKI mice model, our preliminary studies have shown that FGFs mRNA level unregulated in renal tissue after injury. However, the role and mechanism of this signal pathway activating in AKI are obscure. In this study, cultured NRK-52E cell and genetic mouse models will be employed. We will first investigate the activation of FGFs signal pathway and the protective role by creating the mice model with tubular specific deletion of FGFR2 with the Cre-loxp system, and the degree of tubule apoptosis and autophagy level will compared in the injured kidney between Ksp-FGFR2-/- mice and wild-type mice. Finally the mechanism of FGFR2 signal on activating autophagy in cultured NRK-52E cells will be studied. This study will shed light on the mechanism and specific treatment of AKI.

肾小管上皮细胞凋亡是急性肾损伤（AKI）的关键病理生理改变。自噬可以抑制肾小管上皮细胞凋亡，是AKI的重要保护性机制之一。本课题组早期的一系列工作已经证明成纤维细胞生长因子（FGFs）信号广泛参与了肾脏间质纤维化和局部炎症过程。前期在缺血再灌注和顺铂诱导的AKI模型中，我们已经发现损伤后FGFs信号激活，然而该信号的病理意义及作用机制仍有待研究。因此，本项目将运用多种动物模型以及分子生物学技术，研究AKI中FGFs信号活化对肾小管上皮细胞凋亡和自噬的作用并分析其发挥作用的分子机制；随后通过建立肾小管上皮细胞FGFR2基因敲除小鼠，系统研究体内FGFs信号激活对肾脏功能和结构的保护作用。本课题的研究不仅能够丰富对AKI中肾小管上皮细胞损伤机制的理论认识，也为未来AKI患者的治疗提供有效的治疗靶点和新的治疗策略。

急性肾损伤（AKI）是多种因素引起肾功能迅速恶化的临床综合征。虽然近年来人们在临床实践和实验研究中对AKI进行了大量的研究，但目前仍缺乏针对性的治疗手段。成纤维细胞生长因子（FGFs）广泛参与包括细胞增殖、分化、迁移、胚胎发育、血管生成调节以及损伤修复等在内的多种生物学过程。然而其在AKI中的作用特别是对损伤后肾小管上皮细胞存活的作用还有待研究。. 本部分研究首先通过缺血再灌注损伤（IR/I）以及腹腔注射顺铂建立AKI小鼠模型，研究损伤后肾组织中FGFs的表达变化以及细胞内下游信号通路的激活情况。研究发现，IR/I肾损伤后肾组织中部分FGFs表达增加，包括FGF2、FGF7、FGF10、FGF12、FGF13、FGF18以及FGF22（顺铂模型中仅FGF2和FGF18表达增加）。同时上述两种AKI模型中Erk1,2磷酸化水平均增加。. 为进一步研究FGFs-FGFR信号在AKI中的作用，我们通过Cre-LoxP系统建立肾小管上皮细胞FGFR2基因敲除的小鼠模型。肾小管上皮细胞FGFR2基因敲除小鼠在出生后16w内未出现明显肾功能异常，但该基因敲除能够加重IR/I或顺铂诱导的肾功能损伤、增加肾小管上皮细胞凋亡以及抑制Erk1,2信号的激活。. 在体外培养的大鼠肾小管上皮细胞（NRK-52E）系中，重组FGF2蛋白可以激活Erk1,2信号以及抑制顺铂诱导的细胞凋亡。MEK1/2抑制剂PD98059可以阻断FGF2引起的Erk1,2 磷酸化并且减弱FGF2对细胞凋亡的保护作用。. 因此，本研究证明在IR/I和顺铂诱导的急性肾损伤中，FGF2-FGFR2信号的激活可以通过抑制肾小管上皮细胞凋亡从而发挥肾脏保护作用，并且这个作用部分依赖于Erk1,2信号途径的激活。

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