Interakcije med dolgimi nekodirajočimi RNA in mikroRNA vplivajo na fenotip bolezni pri sladkorni bolezni in diabetični ledvični bolezni

edmund.chen@wecistanche.com

Povzetek:Obsežno sekvenciranje RNA in podatki o profiliranju celotnega genoma so razkrili identifikacijo heterogene skupine nekodirajočih RNA, znanih kot dolge nekodirajoče RNA (lncRNA). Te lincRNA igrajo osrednjo vlogo pri zdravju in boleznih pri sladkorni bolezni in raku. Kritična povezava med nenormalnim izražanjem lncRNA pri sladkorni bolezni in sladkorni boleznibolezni ledvicje bilo prijavljeno. LncRNA uravnavajo različne tarče in lahko delujejo kot spužve za regulativne mikroRNA, ki vplivajo na fenotip bolezni vledvice.Pomembno je, da lahko lncRNA in mikroRNA regulirajo dvosmerne ali navzkrižne mehanizme, ki jih je treba nadalje raziskati. Te študije ponujajo novo možnost, da se lahko lncRNA uporabijo kot potencialne terapevtske tarče za diabetes in diabetičnebolezni ledvic. Tukaj razpravljamo o funkcijah in mehanizmih delovanja lncRNA in njihovem medsebojnem preslušavanju z mikroRNA, ki zagotavljajo vpogled in obljubo kot terapevtske tarče, s poudarkom na njihovi vlogi v patogenezi sladkorne bolezni in sladkorne bolezni.bolezni ledvic.

Ključne besede:dolge nekodirajoče RNA; mikroRNA v ledvicah; fibroza ledvic; EMT; EndMT; sladkorna bolezen; diabetična bolezen ledvic; ledvična

CISTANCHE BO IZBOLJŠAL LEVIČNE/LEDVIČNE BOLEZNI

Dolga nekodirajoča RNA (lncRNA)Dolge nekodirajoče RNA (LncRNA) predstavljajo glavni razred nekodirajočih RNA v genomu in so linearni zapisi, daljši od 200 nukleotidnih zaporedij, ki imajo podobne lastnostiz mRNA [1]. Večino LncRNA prepisuje RNA polimeraza II in ima na 50 koncih omejeno ter na 30 koncih spojen in poliadeniliran rep. LncRNA imajo definirane promotorske regije [1]. Vendar v primerjavi z mRNA lncRNA nimajo odprtih bralnih okvirjev (ORF) in imajo manj eksonov (lncRNA vsebujejo približno 2,8 eksona, medtem ko mRNA vsebuje 11 eksonov). LncRNA se lahko prepišejo kot celotni ali delni naravni antisense transkript (NAT) na kodirne gene ali pa se nahajajo med geni ali znotraj intronov [1]. Nekatere lncRNA izvirajo iz psevdogenov [2]. LncRNA lahko razdelimo na več podtipov glede na njihov položaj (kot so protismiselne, intergene, prekrivajoče se, intronične, dvosmerne in vdolbine) in smer transkripcije glede na druge gene [3,4].

Postopek in lokacija sintezeProfiliranje genske ekspresije in študije hibridizacije in situ so pokazale, da je lahko ekspresija lncRNA specifična za tkivo in celico ter se lahko spreminja prostorsko, časovno ali kot odziv na dražljaje [5]. Mnoge lncRNA se nahajajo izključno v jedru, nekatere pa so citoplazmatske ali pa se nahajajo tako v jedru kot v citoplazmi. LncRNA so kritični regulatorji izražanja genov in imajo funkcije v številnih celičnih in razvojnih procesih [5]. LncRNA delujejo prek inhibicije in aktivacije genov [6]. LncRNA so razvrščene v štiri skupine glede na njihovo lokacijo v genomu: (1) intergene lncRNA, (2) smiselne ali protismiselne lncRNA, (3) intronske lncRNA in (4) obdelani transkripti; te lncRNA se nahajajo v genskih lokusih, ki nimajo ORF [6,7]. Na podlagi njihovih funkcij so bile lncRNA označene kot signalne, vabne, ogrodje, vodilne, ojačevalne RNA in kratki peptidi [8, 9]. Signal lncRNA deluje kot molekularni signal, ki uravnava procese prepisovanja [10]. Vabljive lncRNA delujejo tako, da zmanjšajo razpoložljivost ključnih molekul, ki sodelujejo pri regulaciji genov. Te lncRNA spremenijo raven transkripcije tako, da sekvestrirajo regulativne faktorje in mikroRNA, s čimer zmanjšajo raven njihove ekspresije [11]. Razred ogrodja lncRNA zagotavlja strukturno podporo za kompleksne proteine ​​[12] in transkripcijska aktivacija ali represija se podeli glede na vrste regulativnih proteinov in RNA, ki obstajajo [13]. Vodilne lncRNA interagirajo s kompleksom ribonukleoproteinov in vplivajo na raven transkripcije genov [14].

LNC pri diabetični ledvični bolezniRazpoložljivi dokazi kažejo na pomembno vlogo lncRNA v patofiziologiji sladkorne bolezni.bolezni ledvic(DKD) in o preslušavanju med lncRNA in DKD so poročali v zadnjih letih [15–19]. Spremenjene ravni izražanja lncRNA igrajo ključno vlogo pri razvoju proteinurije in z njo povezane diabetične nefropatije (DN) [15, 20]. LncRNA sodelujejo pri napredovanjubolezni ledvicz regulacijo številnih pomembnih dejavnikov, kot so patološki procesi v mezangialnih celicah, podocitih, reaktivnih oksidativnih vrstah, prehodu iz epitelija v mezenhim (EMT), prehodu iz endotelija v mezenhim (EndMT) in delovanje na mikroRNA [21–23] .

Več lncRNA sodeluje pri regulacijiledvična bolezen(Tabela 1). Na primer, translokacija različice plazmocitoma (PVT1) sodeluje pri razvoju DN z uravnavanjem kopičenja ECM. PVTI je prva nekodirajoča RNA, za katero poročajo, da je povezanabolezni ledvic, ki je močno izražen pri človekuledvičnamezangialne celice v pogojih z visoko vsebnostjo glukoze in pomembno spodbuja izražanje proteina fibronektina, kolagena tipa IV, TGF- 1 in inhibitorja aktivatorja plazminogena tipa I [20,24,25]. Transkript 1 pljučnega adenokarcinoma, povezanega z metastazami (MALAT1), je v zgodnji DN nenormalno povečan [26–28]. MALAT1 sproži vnetje in oksidativni stres; te patogene poti uravnavajo z glukozo stimulirano indukcijo vnetnih citokinov IL-6 in TNF- z aktiviranjem serumskega amiloidnega antigena 3. Te spremembe spremenijo stabilnost endotelijskih celic v DN [20,29]. Gm4419 se nahaja v kromosomu 12 in je regulator ojačevalca lahke verige jedrnega faktorja kapa aktiviranih celic B (NF-κB), ki je ključni vnetni dejavnik za DN [20,30]. Gm4419 medsebojno deluje s p50 in inducira pot transdukcije vnetnega signala NF-κB/NLRP3 v mezangialnih celicah, ki je povezana z vnetjem, fibrozo in proliferacijo v pogojih z visoko vsebnostjo glukoze [30]. NR_033515 je znatno povečan v serumu bolnikov z DN [31]. Prekomerna ekspresija NR_033515 spodbuja proliferacijo mezangialnih celic in zavira apoptozo [31]. Pokazalo se je, da NR_033515 uravnava nivoje genske ekspresije genov, povezanih s proliferacijo, genov, povezanih s fibrozo, in markerjev EMT z usmerjanjem na miR-743b-5p [31].Ledvica-specifična delecija Erbb4-IR je pokazala, da daje zaščitne učinke proti zapletom DN [32]. Erbb4-IR zavira raven izražanja reno-zaščitnega miR-29b. Zato je Erbb4-IR i diabetik povečal stopnjo fibrozeledvice[32]. Protismiselna mitohondrijska nekodirajoča RNA-2 (ASncmtRNA-2) je mitohondrijska lncRNA [33]. ASncmtRNA -2 se poveča pri staranju in staranju v endotelijskih celicah [33]. ASncmtRNA-2 inducira oksidativni stres in povzroči tubulno poškodbo prek (i) pospešene peroksidacije lipidov in zamreženja beljakovin, (ii) poškodbe DNK in (iii) spodbujanja vnetnih poti, kot sta NF-κB in transformacijski rastni faktor{{ 8}} (TGF 1) [33]. Lnc-MGC uravnavajo s stresom povezani transkripcijski faktor ER, CHOP (homologni protein C/EBP) in mehanizmi, odvisni in neodvisni od TGF 1- [34]. Stres ER se poveča pri bolnikih s progresivno DN [34]. Jedrsko obogateni izdatni transkript-1 (NEAT1) je močno izražen v pogojih z visoko vsebnostjo glukoze in sodeluje s potmi AKT/mTOR [35,36]. Inhibicija NEAT1 vodi do supresije ravni TGF 1, FN in COL4A1 v DN [36]. NEAT1 spodbuja visoko z glukozo stimulirano hipertrofijo mezangialnih celic z usmerjanjem na os miR- 222-3p/CDKN1B [37]. Podobno je lncRNA ERBB4-IR vključena v razvoj ledvične fibroze pri sladkorni bolezni in njeno utišanje pri diabetičnih miših ščiti pred albuminurijo in fibrogenimi procesi [32,38].

CISTANCHE BO IZBOLJŠAL DIALIZO LEDVIC/LEDVIC

Nasprotno pa je izražanje CYP4B1-PS1-001, ki uravnava raven proteina nukleolina, zatrto v pogojih z visoko vsebnostjo glukoze [39,40]. Prekomerna ekspresija CYP4B1-PS1-001 zavira ravni FN, COL4A1 in markerjev proliferacije pri diabetičnih miših [40]. Drug primer reno-zaščitne lncRNA je lncRNA ENSMUST00000147869, ki cilja na proizvodnjo ECM vledvicediabetičnih miši [41]. ENSMUST00000147869 vpliva na sintezo ECM in močno zmanjša ravni fibronektina in kolagena IV v mezangialnih celicah v pogojih z visoko vsebnostjo glukoze [41], čeprav natančna vloga te lncRNA ni znana. TUG1 deluje kot zaviralec miR-377. miR-377 neposredno cilja na 30UTR PGC-1 in markerje fibroze. Zato TUG1 zviša raven PGC-1 in ublaži nastajanje ECM ter zniža nivoje ekspresije vnetnih citokinov v mezangialnih celicah, stimuliranih z visoko vsebnostjo glukoze [42]. Prepis, povezan z miokardnim infarktom (MIAT), znan tudi kot retinalna nekodirajoča RNA 2 (RNCR2), je znano, da se povezuje z miokardnim infarktom [35]. MIAT uravnava viabilnost celic s stabilizacijo ekspresije eritroidnega 2-jedrnega faktorja 2 (NRF2) vledvičnatubule [20]. NRF2 patološko in funkcionalno ščitiledviceproti škodi zaradi sladkorne bolezni [43]. Zanimivo je, da lahko ekspresijo Nrf2 poveča prekomerna ekspresija MIAT pri zdravljenih z glukozorenal tubularne epitelijske celične linije [44]. Kandidat za občutljivost na raka 2 (CASC2) ima kritične funkcije pri nastanku tumorjev [45]. Znižano izražanje CASC2 so opazili v serumu inledvicatkiva pri sladkorni bolezniledvicein napoveduje zaplete pri sladkorni bolezni [46]. Nizke ravni CASC2 v plazmi so povezane z večjim tveganjem zaodpoved ledvicpri bolnikih z DN [47,48]. Druga lncRNA, 1700020I14Rik, ki se nahaja v kromosomu 2 (Chr2: 119594296–119600744), deluje kot endogena RNA in uravnava nivoje izražanja mikroRNA pri sladkorni bolezni [20,49]. Prekomerna ekspresija 1700020I14Rik zavira raven izražanja miR-34a-5p po signalni poti Sirt1/HIF-1 in pospeši fibrozo v mezangialnih celicah [49]. CYP4B1-PS1-001 je znižan v zgodnji DN [40]. Njegova čezmerna ekspresija zavira fibrozo mezangialnih celic z interakcijo z nukleolinom [40]. Gm15645 je znižan v DN in z visoko glukozo stimuliranih, kultiviranih podocitih [50]. Mehanizem Gm15645 je v nasprotju z mehanizmom Gm5524, ki vpliva na celično smrt podocitov in regulacijo avtofagije v DN [50]. LINC01619 uravnava miR-27a/FoxO1 (forkhead box protein O1) in s stresom povezano ER poškodbo celic podocitov pri sladkorni bolezni [51]. Nižje regulirane ravni izražanja LINC01619 so povezane s proteinurijo in upadanjemdelovanje ledvicpri bolnikih z DN; zato je ciljanje na LINC01619 ena od možnih terapevtskih možnosti za zdravljenje DN [51]. Slika 1 prikazuje vpletenost lncRNA pri vplivanju na EMT, EndMT in glomerularno poškodbo pri diabetični nefropatiji.

Vključenost LncRNA v regulacijo EMTEMT vključuje vrsto procesov, s katerimi epitelne celice izgubijo svoje epitelijske značilnosti in pridobijo lastnosti mezenhimskih celic [52–57]. Slika 1 prikazuje vpletenost lncRNA v regulacijo EMT, EndMT in mezenhimskih celic. Epitelne celice so običajno tesno povezane s sosednjimi celicami. Nasprotno pa mezenhimske celice ne tvorijo medceličnih adhezijskih kompleksov [58]. Mezenhimske celice so podolgovate oblike in kažejo polarnost od konca do konca in žariščne adhezije, kar omogoča povečano migracijsko sposobnost [58]. Glavna funkcija fibroblastov, ki so prototipne mezenhimske celice, ki jih najdemo v več tkivih, je ohranjanje strukturne celovitosti z izločanjem zunajceličnega matriksa (ECM). Fibroblast-specifični protein 1 (FSP-1), alfa-gladkomišični aktin (SMA), vimentin, fibronektin in kolagen I so markerji, ki označujejo mezenhimske produkte pri sladkorni bolezni.ledvice[58–60]. Posledica vnetja je novačenje več vrst celic, ki so vključene v indukcijo procesov EMT. Povišane ravni TGF 1, trombocitnega rastnega faktorja (PDGF), epidermalnega rastnega faktorja (EGF) in fibroblastnega rastnega faktorja-2 (FGF-2) prispevajo k procesom EMT [59–61]. MALAT1, NR_033515, Erbb4-IR, GAS5 in CJ241444 so vključeni v tubularne poškodbe in prispevajo k procesom EMT, medtem ko sta MIAT in LncRIAN pokazala tubulno zaščitno aktivnost in morda uravnavala procese EMT pri sladkorni bolezniledvice(Slika 1).

Vključenost LncRNA v regulacijo EndMTEndotelne celice tvorijo fibroblaste s prehodom, imenovanim EndMT [57, 58, 62–65]. Za endMT je značilna izguba fenotipov endotelijskih celic in pridobitev mezenhimskih proteinov [58,62,64–67]. in sodeluje pri fibrogenih procesih vledvicein pri sladkorni bolezniledvice,lahko spremenijo fiziologijo in delovanje drugih sosednjih celic [58,62,65,68]. Patološki dražljaji, kot so vnetje, diabetes in staranje, vplivajo na dogodke EndMT vledvice[69]. Endotelijski SIRT3, jedrski receptor glukokortikoidni receptor (GR) in celični površinski FGFR1 so kritični regulatorji signalizacije TGF in EndMT pri sladkorni bolezniledvice[70–73]. Theledvicamiši s sladkorno boleznijo so pokazale progresivno glomerularno sklerozo in tubulointersticijsko fibrozo, kar je bilo povezano s približno 40 odstotki vseh FSP-1-pozitivnih celic in 50 odstotkov SMA-pozitivnih stromalnih celic je bilo CD31-pozitivnih [74] . Podobno je vledviceod izločenih miši COL4A3 je bilo 45 odstotkov vseh SMA-pozitivnih fibroblastov in 60 odstotkov vseh FSP-1-pozitivnih fibroblastov CD31-pozitivnih, kar kaže, da so ti fibroblasti endotelijskega izvora in da lahko EndMT kritično prispeva k razvoj in napredovanje ledvične fibroze [74]. Med procesom EndMT biokemične spremembe povzročijo zmanjšano izražanje endotelijskih markerjev in povečanje mezenhimskih markerjev, kot so FSP-1, SMA, gladka mišica 22-alfa (SM22), N-kadherin, fibronektin , vimentin, kolagen tipa I in III, nestin, diferenciacijski grozd, 73 (CD73), matrična metaloproteinaza-2 (MMP-2) in matrična metaloproteinaza-9 (MMP- 9 ) [58,75,76]. MALAT1, Erbb4-IR in ASncmtRNA2 povzročajo poškodbo endotelijskih celic in lahko vključujejo ledvično fibrozo, povezano z EndMT (slika 1). LncRNA H19 je povezana zledvicafibrozo z aktiviranjem procesov EndMT pri sladkorni bolezni (slika 1).

CISTANCHE BO IZBOLJŠAL OKUŽBO LEDVIC/LEDVIC

Interakcija LNC z mikroRNA miRNA in interakcija lncRNA je eden od mehanizmov za regulacijo izražanja genov [77]. Ta večnivojska regulacija je vključena v skoraj vse fiziološke in celične procese na transkripcijski, posttranskripcijski in posttranslacijski ravni [77,78]. V nekaterih študijah so poročali, da miRNA sproži razpad lncRNA [77]. Ravno nasprotno, lncRNA ustvarjajo miRNA, delujejo kot spužve miRNA in vabe miRNA ter tekmujejo z miRNA za vezavo na mRNA [77]. Geni LncRNA lahko vsebujejo mikroRNA in te mikroRNA se lahko sprostijo s post-transkripcijsko obdelavo. Na primer, lncRNA PVT1 služi kot gostitelj miR-1207-5p in je bila vpletena v DN [79]. mikroRNA so pogosto prisotne v grozdih, saj so bile lokalizirane na lokusu PVT1 in so uravnane z visoko vsebnostjo glukoze ter vplivajo na kopičenje zunajceličnega matriksa [80]. Grozdi miRNA v lncRNA lahko postanejo zelo veliki, kot dokazuje mega grozd več kot 40 miRNA, shranjenih v lnc-MGC [34]. Ta skupek je induciran v diabetičnih glomerulih s signalizacijo stresa endoplazmatskega retikuluma, ki se odziva tudi na visoko glukozo in aktivacijo TGF [34].

Interakcije med mikroRNA in lncRNA so pomembne za preučevanje ključnih korakov v napredovanju DN. DN miši kažejo interakcije med lncRNA CJ241444-miR-192, ki inducira signalizacijo TGF 1/Smad3 [81] in lncRNA Erbb4- IR-miR-129b aktivira gene za kolagen in ECM geni in s tempoškodba ledvic[82]. Te lncRNA lahko delujejo kot spužve miRNA [32,81]. Podobno lncRNA PVT-1 sodeluje pri kopičenju ECM preko delovanja miRNA, ki izhajajo iz nje, miR-1207-5p in miR-1207-3p [25]. V pogojih z visoko vsebnostjo glukoze večja ekspresija PVT-1 in njegovih miRNA povzroči povečanje signalizacije TGF 1/Smad3 in kopičenje ECM [25]. Podobno se miR-379 grozdi, ki jih uravnava stres ER v DN in lncMGC, prav tako gostijo v tem istem grozdu [34]. LncMGC uravnava ekspresijo miR-379 grozdov, uravnavanje miR-379 grozdov pa povzroči kopičenje ECM in ledvično hipertrofijo [34]. Tako se lahko antagonizem ekspresije lncMGC uporabi kot potencialno terapevtsko sredstvo za DN za zmanjšanje učinkov miR-379 grozda po ER stresu [34]. Poleg tega je lncRNA NEAT1 antagonizem tudi potencialna terapija, saj NEAT1 antagonizem vodi do supresije odlaganja ECM z zmanjšanjem proizvodnje ASK1, FN in TGF 1 [83]. Ta supresija ECM, povezana z NEAT1-, je posledica njegove interakcije z miR-27b-3p in njegovo tarčo, TGF in Zeb1 [83]. Dajanje antiapoptotične lncRNA, TUG-1, zavira izražanje miR-377 in njegovega ciljnega gena PPAR ter tako preprečuje kopičenje ECM pri miših DN [42]. Zato bi lahko bilo zdravljenje za povečanje izražanja TUG-1 koristno za zdravljenje fenotipa DN in obnovitevstruktura ledvic, čeprav so za razumevanje njegovega potenciala potrebne nadaljnje študije [42]. Te ugotovitve bodo omogočile razvoj razumevanja interakcij med lncRNA in njihovimi ciljnimi miRNA, kar je lahko koristno za terapevtsko izbiro ciljev za preprečevanje odlaganja ECM in za obvladovanje napredovanja DN. Slika 2 prikazuje interakcije LncRNA in mikroRNA pri uravnavanju diabetične nefropatije

LNC v predpisih o preslušavanju antifibrotičnih mikroRNATGF zavira antifibrotične miRNA, kot so miR-29 grozdi in miR-let-7 grozdi [84]. O supresiji takega TGF 1-reguliranega preslušavanja miRNA so poročali pri osebah s sladkorno boleznijo tipa I, ki so imele višje stopnje napredovanja ESRD [85]. Podatki iz našega laboratorija razkrivajo, da so grozdi družine miR-29 in družine miR-let-7 pokazali zaščitni učinek proti prehodu endotelija v mezenhim (EndMT) in kažejo dvosmerno regulacijo v fizioloških pogojih [ 86–89]. Ta dvosmerna regulacija je bistvena za homeostazo endotelijskih celic in ščiti pred EndMT pri sladkorni bolezniledvice[76]. Usmerjanje na EndMT je ena od možnih terapevtskih možnosti za zdravljenje sladkorne bolezniledvicafibroza [56,58]. grozdi miR-29 kažejo negativno, dvosmerno regulacijo z receptorji TGF [76]. miRNA medsebojno neposredno ali posredno uravnavajo izražanje genov. Ta pojav preslušavanja je povezan z vzdrževanjem antifibrotičnega delovanja vledvicain njegova motnja povzroči pospešeno ledvično fibrozo [76]. Posegi, ki preprečujejo motnje v tem preslušavanju, so koristni pri zaščiti predbolezni ledvic[56, 86]. Zaviranje DPP-4 kaže supresijo endMT, ki ga poganja signal TGF, pri diabetikihledvicez dvigovanjem grozdov miR-29 [67,88]. grozdi miR-29 ciljajo na profibrotično molekulo DPP-4 in njena inhibicija zviša raven miR-29; zato so zaviralci DPP-4 možni vodilni za zdravljenje diabetične nefropatije [88].

MiR-let-7 zavira receptor TGF 1 [90], signalizacija TGF -smad3 pa je bila dokazana kot zaviralna pot za ekspresijo gena miR-29 [84,88,91,92]; zato, kot je bilo pričakovano, miR-let-7 inducira izražanje miR-29 v endotelijskih celicah. Alternativni mehanizem izražanja miR-29-linked-miR-let-7 je bil razložen z osjo interferon-gama (IFN )-FGFR1. miR-29 cilja na IFN- [93] in poleg tega IFN- zavira FGFR1. FGFR1 igra ključno vlogo pri izražanju družinskih skupin miR-let-7 [90]. Znižana regulacija miR-29 grozdov povzroči zvišanje ravni IFN-, kar posledično odvrne FGFR1 in FGFR1-povezano izražanje miR-let-7 grozdov. Ta supresija izražanja miR-let-7 povzroči aktivacijo izražanja proteina TGF R1. Sprožitev signalizacije TGF- /smad3 po drugi strani zavira izražanje družinskih skupin miR-29 [88]. AcSDKP je ključni peptid, ki se delno sintetizira v distalnih tubularnih regijah z encimskim delovanjem polioligopeptidaze na timozin 4 in se razgradi z angiotenzinsko konvertazo. Zato se je pokazalo, da zaviralci angiotenzinske konvertaze zvišajo raven AcSDKP v plazmi miši in diabetičnih oseb [86,89]. Več študij je bilo analiziranih glede ledvične zaščitne sposobnosti AcSDKP in zaviralci ACE lahko izvajajo antifibrotične aktivnosti z delnim zvišanjem ravni AcSDKP [70,89,94]. Najpomembneje je, da je AcSDKP ključni endogeni peptid, ki obnavljaledvicastrukturo in zavira ledvično fibrozo s preprečevanjem endMT, povezanega z DPP-4-, prek zvišanja regulacije preslušavanja mimikroRNA med miR-29 in miR-let-7 [86]. Poleg tega inhibicija ACE zviša raven AcSDKP in povzroči regulacijo antifibrotičnih mikroRNA ter obnovi antifibrotični navzkrižni pogovor v gojenih endotelijskih celicah, medtem ko imajo zaviralci angiotenzinskih receptorjev minimalne učinke [76,86,89]. Ti dogodki nadzirajo regulacijo preslušavanja med miR-29 in miR-let-7 v fibrotičnih ledvicah diabetičnih miši [86]. AcSDKP vzdržujeledvicahomeostazo delno s povišanjem dvosmerne regulacije med miR-29s in miR-let-7s [76,86].

Ekspresija Lnc-H19 je povečana v endotelijskih celicah, ki jih povzroča TGF 2-, in v Fifibioticledvicediabetičnih miši [22]. Zatiranje H19 bistveno zmanjša EndMT inledvicafibroza [22]. Povečano izražanje H19 pri diabetičnih ledvicah je povezano z znižanimi ravnmi miR-29a [22]. Povezava H19 in miR-29 prispeva k regulativnemu omrežju, vključenemu v EndMT [22]. O podobnih regulativnih mehanizmih H19 so že poročali, kot je pot H19/miR675, ki zavira rast celic in izražanje Igf1r [95]; H19/Let-7-posredovana inhibicija HMGA2-posredovanega epitelnega v mezenhimski prehod [96] in osi H19/miR-675 zavira metastaze raka prostate prek TGF 1 [97]. Xie et al. (2016) so tudi ugotovili, da je interakcija H19 z miR17 prispevala k regulativnemu omrežju, ki je vključeno v ledvično fibrozo [98]. H19 deluje kot konkurenčna endogena RNA. Regulativno omrežje združuje transkripcijsko in post-transkripcijsko regulativno omrežje EndMT in ledvične fibroze [22]. Zanimivo je, da je inhibicija H19 spremenila le ravni miR-29a, ne pa tudi miR-29b ali miR-29-c, in zatrla signalizacijo TGF-/Smad, da bi uravnavala EndMT in ledvično fibrozo pri sladkorni bolezni [22].

Zdravljenje DKD na osnovi LncRNA-miRNA, prihodnje smeri in perspektiveŠtevilne nekodirajoče RNA (miRNA, lncRNA in circRNA) uravnavajo izražanje kritičnih genov, vključenih v fenotipe DN. Te nekodirajoče RNA (nc RNA) so stabilne v bioloških tekočinah in lahko nudijo potencialne biomarkerje pri različnih boleznih. Nekodirajoče RNA so vključene v bolezenske procese hipertrofije, sinteze ECM, apoptoze in ledvične fibroze. Poleg tega so nekatere raziskave napredovale pri sintezi zdravljenj na osnovi ncRNA, pri čemer je nekaj teh ncRNA že v fazi kliničnega preskušanja. Zato bi bili ti terapevtiki na osnovi ncRNA alternativni pristop za zdravljenje DN [99]

Terapevtiki na osnovi MiRNA se lahko uporabljajo kot alternativna terapija za zdravljenje več bolezni, vključno z diabetično nefropatijo. Razvila se je uporaba umetno sintetiziranih oligonukleotidov za mimike (miRNA mimike) ali knockdown mikroRNA (antagomiRs) [99,100]. V tej seriji je bil razvit zaviralec zaklenjene nukleinske kisline (LNA) za zatiranje specifične ekspresije ali delovanja miRNA [99,100]. Dramatično je, da zdravljenje z LNA-miR-192 izboljša fenotip DN in ga je zato mogoče uporabiti kot potencialno zdravljenje DN [101]. Drugo delo je pokazalo, da je subkutana injekcija anti-miR-21 zavirala raven fibroze pri kroničnembolezni ledvicmiši [102]. Družina miR-29 znatno izboljša ledvično strukturo in fibrozo pri miših z DN [103], zato bi se lahko terapija na osnovi anti-miR-29- potencialno uporabila kot alternativna možnost za zdravljenje DN. Zdravljenje na osnovi miRNA v zadnjem desetletju dobiva zagon. Vendar je težava v načinih dostave. miRNA uravnavajo več tarč hkrati; tako lahko vplivajo na druge poti. Zato se raziskave terapij, ki temeljijo na miRNA, zdaj osredotočajo na metode dostave ter učinkovitost in varnost, da ciljajo na specifično pot in lokalizacijo tkiva [104–106].

Poleg tega mora biti velikost terapevtske molekule dovolj majhna, da preide endotelij do organa ali mesta, ki nas zanima, in je ne sme filtrirati.ledvica[107]. Zanimivo je, da je ta težava s filtracijo prednost za zdravljenje na osnovi miRNA, saj epitelne celice ponovno absorbirajo terapevtska sredstva iz ultrafiltrata in tako zmanjšajo izgubo [107,108]. Zato se verjame, da bi bilo mogoče zdravljenje, ki temelji na miRNA, varno uporabljati za subjekte DN, čeprav je še vedno potrebno napredno delo ali velika klinična preskušanja. Več zdravljenj na osnovi miRNA je napredovalo do kliničnih preskušanj, vendar nobeno za zdravljenje DN. Miravirsen (zaviralec miR-122 na osnovi LNA) je že vstopil v klinična preskušanja faze II za zdravljenje okužbe s HCV pri bolnikih [109]. Številni terapevtiki, ki temeljijo na miRNA, so trenutno v razvoju za številne druge bolezni; zato je uporaba zdravljenja DN na osnovi miRNA novo upanje. Druga možna možnost zdravljenja je zdravljenje DN, posredovano z lncRNA. Zaradi svoje funkcionalne vloge pri nadzoru transkripcije, tkivno specifičnem izražanju in spremembah, specifičnih za bolezen, je razmeroma ugoden za ciljanje izražanja lncRNA v primerjavi z miRNA. LncRNA so v glavnem prisotne v jedru; Sintetični protismiselni oligonukleotidi (ASO) naj bi utišali ekspresijo lncRNA v jedru z začetkom razgradnje, ki je odvisna od RNaze H [110,111]. Zasnova ASO je zelo pomembna, saj se mora vezati na mesto, specifično za LncRNA, in ciljati na eno samo lncRNA. Poleg tega je pravi izziv zdravljenje z ASO in vivo. Podobno kot pri zdravljenju, ki temelji na miRNA, so težave znotraj učinkovitosti in učinkovitosti dostave.

CISTANCHE BO IZBOLJŠAL LEDVIČNE/LEDVIČNE BOLEČINE

Druga težava, povezana s terapevtiki, ki temeljijo na lncRNA, je heterogena narava in neohranjeno intronsko zaporedje lncRNA [1,112]. Potrebne so nadaljnje študije za identifikacijo majhnih molekul, ki inducirajo ekspresijo ledvičnih zaščitnih nekodirajočih RNA. Iskati je treba spojine, ki inducirajo izražanje antifibrotičnih nekodirajočih RNA v diabetičnih ledvicah, kot so flavonoidi, halkoni, polihidrokinolini, derivati ​​propiofenona, deoksiandrografolidi, 2-metoksiestradiol in tiazolidin- 4- en derivati; te sintetične ali rastlinske spojine so pokazale zaščitne učinke pri mišjih modelih diabetesa mellitusa [113–125] in bi jih bilo mogoče nadalje testirati in uporabiti pri zdravljenju DN. ncRNA igrajo ključno vlogo pri patogenezi sladkorne bolezni tipa II in diabetičnih zapletov; kljub njihovim omejitvam je treba ekspresijo tkivno specifičnih mikroRNK nadalje raziskati [56,126,127]. Fiziološko disfunkcijo, presnovne spremembe, stres in vnetje opazimo pred kasnejšimi značilnostmi, kot je proteinurija, ki pomembno prispeva k razvoju DKD [20]. Proteinurija določa kardiorenalne izide bolnikov z DKD [128–130]. Višja proteinurija vodi do tubularne poškodbe in je povezana z vnetjem ledvic in intersticijsko fibrozo pri sladkorni bolezni [129–131]. Minutolo et al. proučevali ključno vlogo proteinurije pri bolnikih s kronično sladkorno boleznijobolezni ledvic(DM-CKD) in razpravljali o novih informacijah o kardiorenalni prognozi pri bolnikih s DM-CKD [128]. V odsotnosti proteinurije bolniki z DM-CKD niso imeli povečanega srčno-ledvičnega tveganja v primerjavi z bolniki s KLB brez sladkorne bolezni [128]. Vendar je bilo pri bolnikih s kronično ledvično boleznijo s proteinurijo tveganje za končno odpoved ledvic predvsem posledica ravni proteinurije, neodvisne od sladkorne bolezni [20,132]. Fiziološke in celične vloge spremenjenih nizov mikroRNA in lncRNA so pomembne za preučevanje proteinurije in povezane DN. Poleg tega bi lahko Lnc-inhibitor obravnaval lncRNA, kot sta GAS5 in GM6135, ki se povečajo med ledvičnim vnetjem [133,134]. Podobno pridobivajo zagon tudi raziskave krožnih RNA in njihove vloge pri zdravju in bolezni diabetičnih ledvic. circRNA_15698, circLRP6, circACTR2, circHIPK3 in circ_0000491 so povezani z ledvičnim vnetjem in fibrozo, medtem ko je circRNA_010383 renoprotektivna [135–140]. Zato je boljše razumevanje vloge teh regulativnih krožnih RNA v fiziologiji različnihledvicapotrebne vrste celic. Tabela 1 predstavlja seznam lncRNA in krožnih RNA ter njihove tarče vbolezni ledvic.Vlogo lncRNA je treba analizirati v predkliničnih okoljih, preden uporabimo njihov terapevtski potencial pri zdravljenju diabetične nefropatije. Zato so potrebne obsežne raziskave, ki dokazujejo vlogo interakcij miRNA in LncRNA, da se potrdi možnost uporabe teh zdravljenj, ki temeljijo na miRNA/lncRNA, pri proteinuriji in povezani DN.

Sklepi Interakcije miRNA in lncRNA vplivajo na napredovanje DKD z usmerjanjem na gene, povezane s fibrogenezo, ER stresom, vnetjem, oksidativnim stresom in presnovno disfunkcijo [8,49,110]. Identifikacija poti, ki uravnavajo zgodnje (fiziološka disfunkcija, presnovne spremembe, ER-stres in vnetje) in pozne (proteinurija) značilnosti, je ključnega pomena pri študijah patogeneze DN. Interakcije miRNA in LncRNA odpirajo široko področje za temeljne raziskave in za razvoj novih terapevtskih možnosti proti diabetičnim zapletom, vključno z DKD.