一种外泌体及cricRNA在糖尿病肾病足细胞损伤中的应用

本发明涉及生物医药技术，具体涉及一种外泌体及cricrna在糖尿病肾病足细胞损伤中的应用。

背景技术：

1、糖尿病肾病是糖尿病最常见的并发症之一。目前，糖尿病肾病发病机制还未探明，并且缺乏有效治疗手段。糖尿病肾病的特点是肾小球滤过屏障被破坏，出现进行性蛋白尿。足细胞对于维持肾小球滤过屏障的结构和功能的完整性至关重要。有研究表明足细胞损伤和丢失是进行性慢性肾脏病的预测因子，与尿蛋白量直接相关。在糖尿病的情况下，足细胞可能会在许多致病信号(包括高血糖症、氧化应激、血管活性介质、细胞因子、和生长因子)的作用下发生功能障碍或损伤。

2、circrna是在真核细胞中广泛存在的、多样的内源性非编码rna。其形成共价闭合、连续稳定的环状结构，不具有5’至3’极性以及3’polya末端。核酸外切酶rnaser不容易降解circrna，较线性rna更加稳定。circrna一般无蛋白编码能力，但可发挥mirna分子海绵作用，调控基因转录和选择性剪接。竞争性内源rna(cerna)是circrna最经典的作用模式，即circrna通过碱基互补配对吸附mirna，使得mirna不能调控靶基因mrna，从而使目的基因高表达。因此，circrna可执行重要的调控功能，且与众多疾病的发病机制有关，包括肾脏疾病。由于circrna可以影响疾病的发生和发展，也是于各种疾病潜在的诊断标记物和治疗靶点。

3、circrna通常以游离rna分子的形式存在于细胞内外。这些rna分子的大小从几百个核苷酸到数千个核苷酸不等。在细胞外，circrna大多装载于细胞外囊泡(ev)内，如外泌体。外泌体circrna参与了细胞间的信息交换，介导了一些疾病的发生发展。例如：癌细胞来源外泌体circusp7通过调节nsclc中的mir-934/shp2轴诱导cd8+t细胞功能障碍。外泌体circrtn4通过激活狼疮性肾炎中的mir-513a-5p/fibronectin通路导致系膜细胞功能障碍。缺氧预处理的周细胞来源外泌体circehmt1通过调节nfia/nlrp3通路诱导微血管功能障碍。

4、gsk3β是调节nrf2的许多信号通路的节点。gsk3β在活化时可以直接进入细胞核，调控核内nrf2，使其出核并降解。gsk-3β也可使蛋白fyn在苏氨酸残基处磷酸化，导致其核转移。进入细胞核后的fyn可磷酸化nrf2的tyr568位点，其与crm1结合后会从细胞核转移到细胞质并降解。此外，gsk3β能够直接磷酸化nrf2的许多丝氨酸残基(包括neh6结构域在内的与scf/b-trcp破坏基序重叠的残基)，导致nrf2出核和蛋白酶体降解。nrf2是机体抗氧化应激和抗炎的主要保护因子。在众多疾病模型中，nrf2活性及核聚集均会被抑制，导致其下游蛋白nqo1、γ-gcs、ho-1的表达减少。nrf2基因敲除的动物出现患各种疾病的概率显著增加，如糖尿病肾病、肾小球肾炎、心脏病、骨骼肌丧失、癌症、动脉粥样硬化、肝损伤，视力缺陷。

5、目前尚未有研究报道外泌体circrna是否参与通过调控gsk3β诱导糖尿病肾病足细胞损伤的作用机制。为此，本发明利用高糖环境的小鼠肾小管上皮细胞外泌体刺激足细胞，以研究外泌体及circrna在糖尿病肾病足细胞损伤中的作用机制，为糖尿病肾病的诊断与治疗提供新的思路。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种外泌体及cricrna在糖尿病肾病足细胞损伤中的应用。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、第一方面，本发明提供了高糖环境的肾小管上皮细胞(mouse kidney proximaltubular epithelial，tkpt)来源外泌体在制备诱导足细胞发生损伤的药物或制剂中的用途。

6、第二方面，本发明提供了高糖环境的肾小管上皮细胞来源外泌体在糖尿病肾病足细胞损伤中的调控应用。

7、进一步地，高糖环境的肾小管上皮细胞来源外泌体上调足细胞的gsk3β表达，抑制nrf2表达，诱导足细胞的凋亡和损伤。

8、第三方面，本发明提供了circrna-ralyl在制备诱导足细胞发生损伤的药物或制剂中的用途。

9、第四方面，本发明提供了外泌体cricrna在糖尿病肾病足细胞损伤中的调控应用，所述外泌体cricrna为mmu_circ_0010491，简称为circrna-ralyl，核苷酸序列如seq idno：1所示，具体为：gattgaaacaaggtgaaccaaccatgacgggcaaaacacaaacaagcaacattaccaataagaatgaccccaagtccatcaactccagggttttcatcggcaatttgaatacagccatcgtcaaaaaggtcgacattgaagctattttttcaaagtatggaaaaatcgttggctgctctgttcacaaagggtatgctttcgttcagtacatgagtgagcgtcatgcaagagccgcagtggctggagaaaacgccagggtcatcgcaggccagcctcttg。

10、进一步地，所述circrna-ralyl来源于高糖环境下的小鼠肾小管上皮细胞的外泌体，所述circrna-ralyl在高糖环境下的小鼠肾小管上皮细胞的外泌体中表达上调。

11、进一步地，高糖环境的肾小管上皮细胞来源外泌体可上调足细胞中circrna-ralyl表达水平。

12、进一步地，所述circrna-ralyl通过cerna机制，竞争性地与mir-378c结合，上调足细胞的gsk3β表达，抑制nrf2表达，诱导足细胞的凋亡和损伤。

13、第四方面，高糖环境的肾小管上皮细胞来源外泌体和circrna-ralyl用于构建糖尿病肾病足细胞损伤模型的应用。

14、(三)有益效果

15、本发明提供了一种外泌体及cricrna在糖尿病肾病足细胞损伤中的应用。我们研究了高糖环境的肾小管上皮细胞来源外泌体对足细胞的影响，首次发现高糖环境tkpt细胞来源外泌体可激活足细胞gsk3β蛋白表达水平，抑制nrf2表达水平，诱导足细胞的凋亡和损伤；同时首次发现了高糖环境tkpt细胞来源外泌体中有53个差异表达的circrna，其中在hg-exo组中有4个circrna表达上调，49个circrna表达下调，并证实了mmu_circ_0010491(circrna-ralyl)在高糖环境tkpt细胞来源外泌体中表达上调；为进一步研究circrna-ralyl在糖尿病肾病足细胞损伤中的调控机制，我们发现了circrna-ralyl通过cerna机制，竞争性地与mir-378c结合，上调足细胞的gsk3β表达，抑制nrf2表达，诱导足细胞的凋亡和损伤。以上结果表明了高糖环境tkpt细胞来源外泌体及circrna-ralyl具有诱导足细胞的凋亡和损伤的调控作用，为制备糖尿病肾病足细胞损伤模型提供了新的构建方法，为糖尿病肾病的治疗开拓了新思路。