miR-34b-3pはユビキチン様タンパク質4Aを標的とすることで、敗血症マウスの急性腎障害を予防している

miR-34b-3p protects against acute kidney injury in sepsis mice via targeting ubiquitin-like protein 4A.

• Shu-Yin He
• Gang Wang
• Ying-Hao Pei
• Hai-Ping Zhu

抄録

敗血症の診断マーカーとしてマイクロRNA（miRNA）が報告されているが、敗血症誘発性急性腎障害（AKI）においてもmiRNAが制御的な役割を果たしていることが明らかになっている。しかし、miR-34b-3pのAKIに対する調節効果とそのメカニズムについては、未だ解明されていない。まず、AKIを発症した敗血症マウスを盲腸結紮穿刺（CLP）により樹立し、ヘマトキシリン-エオシン染色、腫瘍壊死因子-α（TNF-α）、インターロイキン（IL）-6/1β、アラニンアミノトランスフェラーゼ（ALT）および血中尿素窒素（BUN）の血清レベルの測定により検証した。CLP誘発マウスは、ALT、BUN、TNF-α、IL-1β、IL-6が増加し、腎臓組織の病理学的形態が損傷していることがデータから明らかになった。次に、リポ多糖類(LPS)投与によりラット中隔膜細胞(RMCs)のTNF-α, IL-1β, IL-6含量が上昇したことを明らかにした。また、CLP誘発マウスとLPS誘発RMCの両方でmiR-34b-3pの発現が低下していた。第三に、miR-34b-3pの標的遺伝子はユビキチン様タンパク質4A（UBL4A）であることが確認され、UBL4AはLPS誘導RMCにおいてアップレギュレーションされていた。UBL4Aの過剰発現はmiR-34b-3pのタンパク質発現抑制効果に対抗していたが、UTL4Aの発現を抑制し、TNF-α, IL-1β, IL-6量を減少させた。また、UBL4Aを過剰発現させると、miR-34b-3pによるNF-κBの転写活性が低下することが明らかになった。最後に、miR-34b-3pアゴミールをin vivoに投与することで、CLPによる腎組織傷害が改善され、ALT、BUN、TNF-α、IL-1β、IL-6、UBL4Aの発現が低下した。また、miR-34b-3pの過剰発現は、UBL4A/NF-κBのダウンレギュレーションを介して敗血症マウスのAKIを緩和し、AKIの治療戦略の可能性を示唆しています。

MicroRNAs (miRNAs) have been reported as a diagnostic markers for sepsis, and miRNAs have also been found to play a regulatory role in sepsis-induced acute kidney injury (AKI). However, the regulatory effect and mechanism of miR-34b-3p on AKI remains elusive. First, sepsis mice with AKI was established via cecal ligation puncture (CLP), and verified through hematoxylin-eosin staining, determination of tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin (IL)-6/1β and serum levels of alanine aminotransferase (ALT) and blood urea nitrogen (BUN). Data showed that CLP-induced mice demonstrated increased ALT, BUN, TNF-α, IL-1β, and IL-6 with injured pathological morphology of kidney tissues. Second, lipopolysaccharide (LPS) treatment elevated TNF-α, IL-1β, and IL-6 contents in rat mesangial cells (RMCs). MiR-34b-3p was downregulated in both CLP-induced mice and LPS-induced RMCs. Third, target gene of miR-34b-3p was verified as ubiquitin-like protein 4A (UBL4A), and UBL4A was upregulated in LPS-induced RMCs. MiR-34b-3p could inhibit UBL4A expression and decreased TNF-α, IL-1β and IL-6 contents in LPS-induced RMCs, while overexpression of UBL4A counteract with the suppressive effects of miR-34b-3p on the protein expression. Moreover, transcriptional activity of UBL4A-induced NF-κB was decreased by miR-34b-3p. Lastly, in vivo injection of miR-34b-3p agomir improved CLP-induced kidney tissues injury with declined ALT, BUN, TNF-α, IL-1β, IL-6, and UBL4A. In general, miR-34b-3p overexpression could alleviate AKI in sepsis mice through downregulation of UBL4A/NF-κB, providing potential therapeutic strategy for AKI.

© 2020 The Authors. The Kaohsiung Journal of Medical Sciences published by John Wiley & Sons Australia on behalf of Kaohsiung Medical University.