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急性肾损伤(Acute kidney injury,AKI)是一组以肾脏功能在短期内急速下降为标志的常见临床综合征,其病因复杂,常见的致病因素有肾毒性药物(如顺铂,cisplatin,CP)、缺血缺氧损伤、重症感染等,具有高发病率和高死亡率等特点。肾小管上皮细胞(Renal tubular epithelial cells,RTEC)损伤是AKI的主要病理基础,损伤后的细胞正常结构遭到破坏,骨架排列失常,管腔侧的刷状缘丢失,基底膜破坏,最终导致细胞变性或死亡。在AKI早期即存在线粒体形态结构和功能的异常,RTEC中富含线粒体,细胞生理功能的行使以及细胞修复和再生离不开线粒体的能量供给,细胞线粒体形态和功能的稳定对于肾功能的维持具有重要意义,线粒体损伤能够引起细胞凋亡坏死诱发肾脏疾病。目前导致AKI的确切致病机制尚不十分清楚,也缺乏有效的干预手段。孕烷X受体(Pregnane X receptor,PXR)是核受体(nuclear receptor,NR)超家族中NR1I亚家族的成员,主要在肝脏、肾脏、肠道等组织中高表达。PXR在机体对异源性/内源性源性物质的防御机制过程中发挥重要的生物调节作用和“解毒”功能,作为配体依赖性转录因子,能够调节多种靶基因转录和表达,广泛参与机体内异源性/内源性物质代谢、能量代谢、免疫炎症反应、细胞增殖、细胞迁移、细胞凋亡、肿瘤耐药等多种生理或病理生理过程,在肝脏、肠道、心血管等组织器官的多种疾病以及癌症的发生发展中具有重要的作用,但PXR在急性肾损伤中的作用尚不清楚,因此在本研究中,我们探讨了PXR在AKI中的作用及具体机制。醛酮还原酶(Aldo-keto reductase,AKRs)是一类NADPH依赖的氧化还原酶,可对脂肪醛、糖类、甾体类激素和致癌物等多种有害的过氧代谢产物进行还原,在氧化应激、药物代谢、激素合成、炎症反应、致癌物解毒等生命活动中发挥重要作用。AKR1B是AKRs中最大的一个家族,包括醛糖还原酶(AR)和AR样蛋白。AKR1B7(Aldo-Keto Reductase Family 1,Member B7,醛酮还原酶家族1,成员B7)在解毒脂质过氧化物的过程中发挥重要作用。在肝脏和结肠中,PXR特异性激动剂孕烯醇酮-16a-碳腈(pregnane-16α-carbonitrile,PCN)可以明显的上调AKR1B7的表达,在人肝癌细胞株细胞中也证实AKR1B7是PXR的下游基因,提示PXR和AKR1B7之间可能存在调控关系,但目前在肾脏中两者之间的关系尚无研究报道。基于既往研究背景和我们的前期实验,本研究推测,肾毒性药物或肾缺血再灌注损伤等各种损伤因素作用下肾脏PXR表达下降,下调其靶基因AKR1B7的表达,介导线粒体功能障碍,导致肾小管上皮细胞损伤及AKI的发生,上调或激活肾组织PXR可能对AKI具有重要保护作用。为探讨其中的机制,本课题将在动物、细胞和分子水平深入研究PXR/AKR1B7信号通路在AKI中的作用,我们设计了以下四部分实验进行探究。第一部分 PXR在急性肾损伤患者肾组织中的表达目的:观察急性肾损伤肾组织中PXR定位和定量表达,并分析其与肾功能的相关性。方法:1.(1)选取20例急性肾损伤患者的肾活检组织,并收集患者临床资料,6例肾癌切除术患者的癌旁正常肾组织作为对照。(2)C57BL/6J小鼠单次腹腔注射顺铂(20 mg/kg)制备AKI模型,分别在注射CP后的1 d、2 d、3 d处死小鼠,留取肾脏组织。(3)体外将在两种不同处理的细胞模型中完成:1)培养小鼠RTECs细胞系,待细胞长至70%80%时,分别给予不同浓度的CP(0、2、4、6、8μg/ml)诱导RTECs损伤,24 h后收取细胞;2)待培养的RTECs长至70%80%时,在不同的时间点给予CP(5μg/ml)刺激,并在CP刺激2 h、6 h、12 h和24 h后收集细胞。2.样品分析:免疫组化染色(IHC)检测肾脏组织中PXR的定位和表达,Real-time PCR和Western blot分别检测小鼠肾皮质组织和体外培养的RTEC中PXR的表达变化。结果:1.IHC结果显示正常肾组织中PXR主要表达于近端肾小管上皮细胞,远端肾小管和集合管表达相对较少,在肾小球的系膜细胞、内皮细胞和足细胞中也有表达,而AKI患者肾活检组织中PXR的表达明显减少,下降至对照组的33.67%(P<0.0001)。而且,AKI患者肾组织中PXR的表达与血尿素氮(BUN)(r=-0.6377,P<0.01)和血清肌酐(SCr)(r=-0.7819,P<0.001)峰值浓度呈负相关。2.IHC结果显示与在人肾组织中观察的结果一致,正常小鼠肾组织中可见PXR的表达,并且在近端肾小管上皮细胞中表达最多,而在CP作用3天后的AKI小鼠模型中PXR在近端小管中表达明显减少。同时在CP诱导的AKI小鼠模型的肾脏中PXR m RNA和蛋白表达也明显下调,呈时间依赖性性的下降,注射CP第1天,肾皮质中的PXR m RNA即明显下降,第3天最低,降至对照组的26.95%(P=0.0055);PXR蛋白水平在注射CP后第2天开始下降,第3天最低,降至对照组的56.22%(P<0.0001)。3.体外培养的RTECs,CP呈剂量依赖性和时间依赖性方式抑制PXR表达,CP(5μg/ml)刺激细胞12 h,PXR m RNA表达出现明显下降,24 h达最低,降至对照组的60.84%(P<0.0001)。结论:急性肾损伤肾组织中PXR表达显著下降,与血尿素氮和血肌酐峰值浓度呈负相关。第二部分 PXR在顺铂诱导的急性肾损伤中的作用目的:探讨PXR在顺铂诱导的急性肾损伤中的作用。方法:1.模型制备:(1)动物模型:1)应用野生型(WT)SD大鼠和PXR基因全身敲除(PXR-/-)大鼠单次腹腔注射CP(7.5 mg/kg)诱导AKI模型,分为4组:野生型对照(WT)组、WT+CP组、PXR-/-对照组、PXR-/-+CP组,注射CP 72 h后处死大鼠,留取血清、肾脏标本;2)应用野生型C57/B6J小鼠给予PXR激动剂PCN(50 mg/kg/day,I.P)预处理2天后,给予CP(20 mg/kg,I.P)制备AKI小鼠模型,分为3组:对照组(Sham)、CP组、CP+PCN组,PCN继续给予3天,CP作用72 h后处死小鼠,留取血清、肾脏标本;3)应用WT大鼠和PXR-/-大鼠给予PCN预处理2天后,给予CP(7.5 mg/kg,I.P)制备AKI大鼠模型,PCN继续给予3天,分为6组:WT组、WT+CP组、WT+CP+PCN组、PXR-/-组、PXR-/-+CP组、PXR-/-+CP+PCN组,CP作用72h后处死大鼠,留取血清、肾脏标本;4)应用C57BL/6J小鼠尾静脉高压注射PXR过表达质粒/空载质粒,36 h后腹腔注射CP(20 mg/kg)制备AKI小鼠模型,分为3组:对照(NC)组、NC+CP组、PXR+CP组,72h后处死小鼠,留取血清、肾脏标本。(2)细胞模型:1)RTECs给予PCN预处理2 h后,用CP(5μg/ml)刺激制备细胞损伤模型,分为3组:对照(Ctrl)组、CP组、CP+PCN组,CP刺激24 h后收取细胞。此外在稳定表达p Ds Red2-mito或mt-m Keima-cox8质粒(含有线粒体定位信号)的RTECs中构建此模型,收取细胞;2)RTECs瞬时转染PXR-si RNA,转染24 h后用PCN预处理,再用CP刺激制备细胞损伤模型,分为6组:si NC(Vehicle组、CP组、CP+PCN组)、si PXR(Vehicle组、CP组、CP+PCN组),刺激24h后收取细胞和上清;3)制备稳定过表达PXR的RTECs给予CP(5μg/ml)刺激,分为4组:NC组(转染空载质粒)、NC+CP组、PXR组、PXR+CP组,CP作用24h后收取细胞,此外在稳定表达p Ds Red2-mito或mt-m Keima-cox8质粒的RTECs中构建此模型,收取细胞;4)应用自噬抑制剂BAFa1预处理稳定过表达PXR的RTECs,再给予CP刺激诱导细胞损伤模型,分为6组:NC(Vehicle组、CP组、CP+BAFa1组)、PXR(Vehicle组、CP组、CP+BAFa1组),24 h后收取细胞。2.样品分析:血生化仪检测血清中Scr和BUN浓度,PAS染色观察肾脏组织病理损伤,透射电镜观察肾组织中线粒体形态结构,IHC检测促凋亡因子Cyt-c的释放和巨噬细胞标记分子F4/80的表达,TUNEL染色法检测肾脏组织的细胞凋亡情况,Annexin V/PI双染结合流式细胞术检测体外细胞凋亡率,Real-time PCR检测肾皮质中肾小管早期损伤标志物KIM-1和NGAL的表达,Western blot、Real-time PCR或ELISA法检测肾皮质或RTEC中细胞凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、caspase 3、cleaved caspase 3)、炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)、线粒体生物合成相关基因(PGC-1α、TFAM、SOD2、NRF2)、线粒体融合相关基因(Mfn1、Mfn2、OPA1)和线粒体自噬相关基因(LC3I、LC3II、P62、Atg3、Atg5、Atg7、PINK1、Parkin、fundc1、Nix)的表达水平。Mito Sox染色测定线粒体ROS含量,JC-1法检测线粒体膜电位(MMP),荧光素酶法检测细胞ATP含量,Seahorse生物能量分析仪检测线粒体氧消耗率(OCR),用p Ds Red2-Mito或mt-m Keima-cox质粒标记RTECs中线粒体,激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)观察线粒体数量和形态,并根据荧光变化评估线粒体自噬活性。结果:1.体内研究(1)顺铂处理后的WT大鼠SCr、BUN浓度与对照组相比均明显增高,PXR基因敲除进一步加重CP引起的大鼠SCr和BUN浓度增高(SCr:91.05±21.22 vs.215.70±41.55μmol/L,P<0.0001;BUN:32.98±5.70 vs.72.46±18.34 mmol/L,P<0.0001);PXR激动剂PCN能保护小鼠肾功能,与CP组相比,PCN干预后小鼠SCr和BUN浓度明显下降(SCr:93.70±19.45 vs.44.20±10.61μmol/L,P<0.0001;BUN:73.62±11.72 vs.40.57±9.18 mmol/L,P<0.0001);与PXR激动剂相似,小鼠尾静脉高压注射PXR质粒诱导其过表达亦显著改善AKI小鼠肾功能,与NC+CP组相比,PXR过表达组小鼠SCr和BUN浓度明显降低(SCr:219.23±29.17 vs.56.58±30.94μmol/L,P<0.0001;BUN:76.41±7.47 vs.47.55±11.56 mmol/L,P<0.0001)。(2)AKI模型肾小管上皮细胞出现不同程度的肿胀、变性、坏死,肾小管扩张、管型形成,肾组织中肾小管损伤标志物KIM-1和NGAL表达均显著上调。PXR基因敲除显著加重CP诱导的肾损伤,肾小管上皮细胞变性坏死更加严重,损伤范围增大,同时肾脏中KIM-1和NGAL的表达进一步增高,给予PCN治疗或过表达PXR均显著减轻CP导致的肾损伤,逆转CP诱导的KIM-1和NGAL高表达。同时,透射电镜结果显示PXR基因敲除进一步加重CP导致的肾组织线粒体损伤,出现更为严重的线粒体肿胀、嵴断裂消失、基质见异常透亮区,PCN治疗或过表达PXR均显著改善CP引起的肾组织线粒体形态和结构损伤。(3)AKI模型肾组织中细胞凋亡增加,与对照组相比,TUNEL染色阳性凋亡细胞数显著增加,促凋亡蛋白Bax和活化的凋亡执行蛋白cleaved caspase 3表达明显上调,而抗凋亡蛋白Bcl-2的表达显著降低,敲除PXR基因进一步增加CP诱导的肾组织细胞凋亡、促凋亡蛋白Bax和凋亡执行蛋白cleaved caspase 3的表达,抗凋亡蛋白Bcl-2也进一步下调,而PCN治疗或过表达PXR均显著减少CP诱导的细胞凋亡和促凋亡蛋白的表达,并上调Bcl-2表达,同时IHC显示PCN治疗或过表达PXR均显著抑制CP诱导的促凋亡因子Cyt-c的释放。(4)AKI模型肾组织中免疫细胞浸润增多,炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达和分泌增加,PXR基因敲除进一步加重CP诱导炎症因子的表达和分泌,而PCN治疗或过表达PXR可明显减少CP诱导的巨噬细胞浸润和炎症因子表达。(5)AKI模型肾皮质中自噬相关基因(LC3II、Atg3、Atg5、Atg7)和线粒体生物合成相关基因(PGC-1α、TFAM、SOD2、NRF2)表达明显下降,而PXR基因敲除进一步下调上述基因的表达。2.体外研究(1)体外培养的RTECs在CP刺激后细胞凋亡率明显增高,促凋亡相关蛋白(Bax、cleaved caspase 3、Cyt-c)和细胞炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)的表达明显增加,抗凋亡蛋白Bcl-2和未活化的caspase 3下降;PCN预处理或PXR过表达均显著抑制CP诱导的细胞凋亡,减少促细胞凋亡相关蛋白和炎症因子的表达,逆转抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,而敲低PXR则消除了PCN对RTECs损伤的保护作用。(2)RTECs在CP刺激后出现线粒体功能障碍,表现为线粒体内ROS产生增多,MMP降低,mt DNA拷贝数以及ATP含量减少,OCR和最大呼吸容量降低;PCN预处理或PXR过表达均明显减少CP诱导的线粒体ROS积累,阻断CP引起的线粒体MMP、mt DNA拷贝数以及ATP含量的下降,逆转了线粒体OCR和最大呼吸容量。(3)RTECs在CP刺激后,细胞中线粒体稳态失衡,线粒体生物合成相关基因(PGC-1α、TFAM、SOD2、NRF2)、线粒体融合相关基因(Mfn1、Mfn2、Opa1)和线粒体自噬相关基因(Atg3、Atg5、Atg7、PINK1、Parkin、Fundc1、Nix)表达均明显降低,自噬体底物P62表达增加,而PCN预处理或PXR过表达可明显恢复或增加上述线粒体质量控制相关基因的表达,维持线粒体稳态。(4)在LSCM镜下,转染含有线粒体定位信号p Ds Red2-mito质粒的RTECs中线粒体形态呈线状和网状,给予CP刺激后线粒体形态完整性受损,表现为红色荧光减少、强度减弱,异常的点状、片状线粒体增多,而PCN预处理或过表达PXR均可逆转CP诱导的线粒体形态损伤,与此一致,稳定表达mt-m Keima-cox8质粒的RTECs在给予CP刺激后,线粒体内红素荧光减弱,绿色荧光强度增加,线粒体自噬活性减弱,而PCN预处理或PXR过表达可逆转由CP导致的绿色荧光强度增加,并转换为红色荧光,提示线粒体自噬活性增强。(5)流式细胞术结果显示BAFa1抑制细胞自噬后,部分消除了过表达PXR对CP诱导的细胞凋亡的保护作用。结论:PXR基因敲除加重顺铂诱导的肾功能及肾脏病理损伤、肾小管细胞凋亡、炎症反应和线粒体功能障碍;PXR激动剂PCN或过表达能显著改善顺铂诱导的线粒体功能障碍和肾组织病理损伤。第三部分 PXR在肾缺血再灌注诱导的急性肾损伤中的作用目的:探讨PXR在肾缺血再灌注损伤(I/R)诱导的急性肾损伤中的作用。方法:1.动物模型:(1)选取810周龄,雄性,PXR-/-大鼠和WT大鼠,分为4组:WT+Sham组、WT+I/R组、PXR-/-+Sham组、PXR-/-+I/R组,WT大鼠和PXR-/-大鼠用微动脉夹夹闭双侧肾动脉35 min后,再灌注24 h制备I/R诱导的AKI模型,处死大鼠留取血清、肾脏标本;(2)选取8周龄,雄性,C57BL/6J小鼠,分为3组:Sham组,I/R组,I/R+PCN组,给予PCN(50 mg/kg/day,I.P)预处理2天,每日一次(qd),再给予微动脉夹夹闭双侧肾动脉35 min后灌注24 h制备I/R诱导的AKI小鼠模型,处死小鼠留取血清、肾脏标本。2.样品分析:血生化仪检测血清中的Scr和BUN浓度评估肾功能,PAS染色观察肾组织的病理学改变,TUNEL染色法检测肾脏细胞凋亡情况,Real-time PCR法检测肾组织肾小管早期损伤标志物KIM-1、NGAL m RNA表达水平。结果:(1)与对照组相比,WT模型组大鼠SCr和BUN均都明显升高,敲除PXR基因进一步加重肾功能损伤(SCr:61.00±7.96 vs.73.37±15.03μmol/L,P<0.05;BUN:8.40±1.82 vs.10.94±2.92 mmol,P<0.05);在小鼠I/R模型中,给予PCN治疗后可明显降低SCr和BUN水平(SCr:154.70±11.49 vs.101.66±7.96μmol/L,P<0.0001;BUN:668.13±5.54 vs.44.11±6.48 mmol/L,P<0.0001),保护肾功能。(2)I/R导致的AKI模型组肾脏出现不同程度的肾小管上皮细胞肿胀、变性、坏死,管型形成,PXR基因敲除进一步加重I/R导致的肾小管坏死,累积的病变范围增大,肾小管上皮细胞萎缩,管腔扩张更加明显,肾小管损伤病理评分进一步升高(2.24±0.27 vs.2.67±0.31,P=0.0276);给予PCN治疗能显著减轻I/R诱导的肾小管损伤,肾小管损伤病理评分显著降低(2.51±0.14 vs.1.40±0.08,P<0.0001)。同时,Real-time PCR结果显示I/R导致肾皮质中肾小管损伤标志物KIM-1和NGAL m RNA表达均显著增加,与WT+I/R组相比,PXR-/-+I/R组KIM-1和NGAL的表达分别进一步上调了0.70倍(P<0.0001)和1.74倍(P<0.0001);与I/R模型组相比,PCN+I/R治疗组小鼠肾皮质中KIM-1和NGAL的表达分别减少了48.40%(P<0.0001)和51.72%(P=0.0042)。(3)TUNEL染色结果显示WT模型组大鼠肾脏细胞凋亡数明显增加,PXR基因敲除进一步加重肾组织细胞凋亡数(9.67±2.33 vs.12.67±2.50,P=0.0408)。结论:PXR基因敲除加重肾缺血再灌注诱导的肾小管损伤和细胞凋亡;PCN激活PXR可改善肾缺血再灌注诱导的肾功能损伤和肾组织病理损伤。第四部分 AKR1B7介导PXR在急性肾损伤中的保护作用及其机制研究目的:筛选AKI肾组织中PXR的靶基因,明确PXR对AKR1B7表达的调控,并探讨AKR1B7在AKI中的作用及其对线粒体功能的影响。方法:1.PXR靶基因的筛选与鉴定:应用基于i TRAQ的定量蛋白质组学分析WT大鼠和PXR-/-大鼠肾脏组织中的差异蛋白质表达。Real-time PCR检测PXR-/-大鼠和过表达PXR后的RTEC细胞中AKR1B7的表达,及其在CP刺激后AKR1B7的表达变化。双荧光素酶报告基因法检测PXR与AKR1B7启动子序列的结合活性。RNA荧光原位杂交法(RNA-FISH)检测RTECs中AKR1B7的表达及亚细胞定位。2.PXR靶基因AKR1B7的作用研究(1)动物模型:1)C57BL/6J小鼠单次腹腔注射CP(20 mg/kg)制备AKI模型,分别在注射CP后1 d、2 d、3 d后处死小鼠,留取肾脏组织;2)C57BL/6J小鼠尾静脉高压注射AKR1B7过表达质粒/空载质粒,36 h后给予CP(20 mg/kg)诱导AKI小鼠模型,分为三组:NC组、NC+CP组、AKR1B7+CP组,CP作用72 h后处死小鼠,留取血清、肾脏标本。(2)细胞模型:1)RTECs分别给予不同浓度的CP(0、2、4、6、8μg/ml)刺激24 h;2)RTECs细胞给予CP(5μg/ml)刺激不同时间(0、2、6、12、24 h);3)制备稳定过表达AKR1B7的RTECs给予CP(5μg/ml)刺激,分为四组:NC组、NC+CP组、AKR1B7组、AKR1B7+CP组,CP刺激24h后收取细胞,供后续检测。此外在稳定表达p Ds Red2-mito质粒的RTECs中构建此模型,收取细胞;4)应用自噬抑制剂BAFa1预处理过表达AKR1B7的RTECs,再给予CP刺激诱导细胞损伤,分为六组:NC(Vehicle组、CP组、CP+BAFa1组)、AKR1B7(Vehicle组、CP组、CP+BAFa1组),24 h后收取细胞。(3)样品分析:血生化仪检测SCr和BUN的浓度,PAS染色观察肾脏组织病理学改变,透射电镜观察肾组织中线粒体形态,IHC检测促凋亡因子Cyt-c的释放和巨噬细胞标记分子F4/80的表达,TUNEL染色法检测肾组织的细胞凋亡情况,Annexin V/PI双染结合流式细胞术检测体外培养细胞凋亡率,Real-time PCR检测肾皮质中肾小管早期损伤标志物KIM-1和NGAL的表达,Western blot或Real-time PCR法检测肾皮质或RTEC中AKR1B7、凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、caspase 3、cleaved caspase 3)、炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)、线粒体生物合成相关基因(PGC-1α、TFAM、SOD2、NRF2)、线粒体自噬相关基因(LC3II、P62、Atg3、Atg5、Atg7、PINK1、Parkin、fundc1、Nix)和线粒体融合相关基因(Mfn1、Mfn2、OPA1)等表达水平。线粒体分离、Mito-Tracher染色结合FISH技术检测线粒体中AKR1B7的表达,转录组测序技术分析过表达AKR1B7后的RTEC内的差异表达基因。Mito Sox染色测定线粒体ROS含量,JC-1法检测MMP,荧光素酶法检测细胞ATP含量,Seahorse生物能量分析仪检测线粒体呼吸功能指标OCR,LSCM观察转染p Ds Red2-mito质粒后的RTECs中线粒体形态变化。结果:1.(1)蛋白质组学分析显示PXR-/-大鼠和WT大鼠相比肾组织中差异表达蛋白(上调≥1.5倍或下调≤0.67倍,P<0.05)有152个,其中表达上调的有105个,下调的有47个。AKR1B7是显著下调差异蛋白之一。Real-time PCR显示AKR1B7在PXR-/-大鼠肾脏中表达降低了46.27%(P<0.001),在RTECs中过表达PXR上调AKR1B7 1.30倍(P<0.0001),双荧光素酶报告基因法检测显示AKR1B7是PXR的下游靶点,激活PXR能明显增加AKR1B7的启动子序列的荧光素酶活性。(2)在CP诱导的AKI小鼠模型肾组织中AKR1B7与PXR的表达趋势一致,呈时间依赖性的下降,注射CP第1天,肾皮质中AKR1B7 m RNA即明显下降,第3天最低,降至对照组35.26%(P<0.0001)。(3)RNA-FISH结果显示在CP刺激的RTECs中AKR1B7 m RNA表达减少,PCN预处理能恢复其表达;体外培养的RTECs中,CP呈时间依赖性和剂量依赖性地方式抑制AKR1B7表达,CP(5μg/ml)刺激细胞12 h,AKR1B7 m RNA表达出现明显下降,24 h达最低,降至对照组的60.19%(P<0.0001)。2.体内研究(1)尾静脉高压注射AKR1B7过表达质粒36 h后,在小鼠肾皮质中AKR1B7的表达增高了1.76倍(P=0.0005)。(2)过表达AKR1B7明显改善AKI小鼠肾功能,降低SCr和BUN水平SCr:82.21±38.90 vs.45.08±20.33μmol/L,P=0.034;BUN:28.65±5.99 vs.14.34±3.01 mmol/L,P<0.0001)。(3)过表达AKR1B7减轻CP诱导的肾小管病理损伤(1.53±0.29 vs.0.61±0.17,P<0.0001),降低肾皮质KIM-1和NGAL表达,线粒体形态和结构损伤也得到恢复。(4)过表达AKR1B7显著减少CP诱导的肾脏细胞凋亡(12.38±3.11 vs.6.38±1.92,P=0.0001),下调Bax的表达,上调Bcl-2的表达,同时IHC过表达AKR1B7显著抑制CP诱导的促凋亡因子Cyt-c的释放。(5)过表达AKR1B7明显减少CP诱导的巨噬细胞浸润和炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-α表达。3.体外研究(1)RTECs过表达AKR1B7显著降低CP诱导的细胞凋亡,下调促凋亡相关蛋白Bax和促凋亡因子Cyt-c的表达,逆转了抗凋亡相关蛋白Bcl-2的减少,同时明显抑制了CP引起的炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达和分泌。(2)过表达AKR1B7明显改善了线粒体功能障碍,减少CP诱导的线粒体ROS积累,阻断MMP、mt DNA拷贝数以及ATP含量的下降,逆转CP对OCR和最大呼吸容量的抑制。(3)Mito-Tracher染色结合RNA-FISH分析和线粒体分离技术显示在线粒体中检测到AKR1B7 m RNA,转录组测序技术分析AKR1B7的过度表达显著增强包括LDHB、Eya2和Lars2在内的线粒体保护基因的表达。(4)过表达AKR1B7能恢复或上调与线粒体质量控制相关基因的表达,与NC+CP组相比,AKR1B7+CP组细胞线粒体生物合成相关基因(PGC-1α、TFAM、SOD2、NRF2)、线粒体自噬相关基因(Atg3、Atg5、Atg7、PINK1、Fundc1、Nix)和线粒体融合相关基因(Mfn1、Mfn2、Opa1)的m RNA表达明显增加,而自噬体底物P62表达下调。(5)LSCM镜下显示,转染p Ds Red2-mito质粒后的RTECs中过表达AKR1B7逆转CP引起的的荧光强度改变,管状和网状线粒体增多,恢复线粒体形态完整性。(6)应用BAFa1抑制细胞自噬,部分消除了过表达AKR1B7对CP诱导的细胞凋亡的保护作用。结论:肾脏中AKR1B7是PXR的靶基因,过表达AKR1B7能通过调控线粒体质量控制减轻顺铂诱导的线粒体功能障碍,进而改善肾功能,减轻肾小管损伤、细胞凋亡和炎症反应。