Interakcije između dugih nekodirajućih RNA i mikroRNA utječu na fenotip bolesti kod dijabetesa i dijabetičke bolesti bubrega

edmund.chen@wecistanche.com

Sažetak:Podaci o sekvenciranju RNA velikih razmjera i profiliranju cijelog genoma otkrili su identifikaciju heterogene skupine nekodirajućih RNA, poznatih kao duge nekodirajuće RNA (lncRNA). Ove lincRNA igraju središnju ulogu u zdravstvenim i bolesnim procesima kod dijabetesa i raka. Kritična povezanost između aberantne ekspresije lncRNA kod dijabetesa i dijabetičarabolest bubregaje prijavljen. LncRNA reguliraju različite ciljeve i mogu funkcionirati kao spužve za regulatorne mikroRNA, koje utječu na fenotip bolesti ububrega.Važno je da lncRNA i mikroRNA mogu regulirati dvosmjerne mehanizme ili mehanizme preslušavanja, koje je potrebno dodatno istražiti. Ove studije nude novu mogućnost da se lncRNA mogu koristiti kao potencijalne terapijske mete za dijabetes i dijabetičare.bolesti bubrega. Ovdje raspravljamo o funkcijama i mehanizmima djelovanja lncRNA i njihovim interakcijama s mikroRNA, koje daju uvid i obećavaju kao terapijske mete, naglašavajući njihovu ulogu u patogenezi dijabetesa i dijabetesabolest bubrega.

Ključne riječi:duge nekodirajuće RNA; mikroRNA u bubrezima; fibroza bubrega; EMT; EndMT; šećerna bolest; dijabetička bolest bubrega; bubrežni

CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI BUBREŽNE/BUBREŽNE BOLESTI

Duga nekodirajuća RNA (lncRNA)Duge nekodirajuće RNA (LncRNA) čine glavnu klasu nekodirajućih RNA u genomu i linearni su transkripti duži od 200 nukleotidnih sekvenci koje dijele slične karakteristikes mRNA [1]. Većina LncRNA se transkribira pomoću RNA polimeraze II i ima ograničenje na 50 krajeva i splajsing i poliadenilirani rep na 30 krajeva. LncRNA imaju definirane promotorske regije [1]. Međutim, u usporedbi s mRNA, lncRNA nemaju otvorene okvire čitanja (ORF) i imaju manji broj egzona (lncRNA sadrži oko 2,8 egzona, dok mRNA sadrži 11 egzona). LncRNA se mogu prepisati kao cijeli ili djelomični prirodni antisense transkript (NAT) na kodirajuće gene, ili se mogu nalaziti između gena ili unutar introna [1]. Neke lncRNA potječu od pseudogena [2]. LncRNA se mogu podijeliti u nekoliko podtipova prema njihovom položaju (kao što su antisens, intergenski, preklapajući, intronički, dvosmjerni i udubljeni) i smjeru transkripcije u odnosu na druge gene [3,4].

Postupak i mjesto sintezeProfiliranje ekspresije gena i in situ hibridizacijske studije pokazale su da ekspresija lncRNA može biti specifična za tkivo i stanicu te može varirati prostorno, vremenski ili kao odgovor na podražaje [5]. Mnoge lncRNA nalaze se isključivo u jezgri, međutim, neke su citoplazmatske ili se nalaze i u jezgri i u citoplazmi. LncRNA su ključni regulatori ekspresije gena i imaju funkcije u širokom rasponu staničnih i razvojnih procesa [5]. LncRNA funkcioniraju putem inhibicije i aktivacije gena [6]. LncRNA se klasificiraju u četiri skupine na temelju njihove lokacije u genomu: (1) intergene lncRNA, (2) sens ili antisense lncRNA, (3) introničke lncRNA i (4) procesirani transkripti; ove lncRNA nalaze se u genskim lokusima koji nemaju ORF [6,7]. Na temelju svojih funkcija, lncRNA su okarakterizirane kao signal, mamac, skela, vodič, pojačivač RNA i kratki peptidi [8,9]. Signal lncRNA djeluje kao molekularni signal koji regulira procese transkripcije [10]. Mamci lncRNA djeluju tako da smanjuju dostupnost ključnih molekula koje su uključene u regulaciju gena. Ove lncRNA mijenjaju razinu transkripcije izdvajanjem regulatornih čimbenika i mikroRNA, čime se smanjuje njihova razina ekspresije [11]. Klasa skele lncRNA pruža strukturnu potporu za složene proteine ​​[12], a transkripcijska aktivacija ili represija se dodjeljuje ovisno o tipovima regulatornih proteina i RNA koji postoje [13]. Vodeće lncRNA stupaju u interakciju s kompleksom ribonukleoproteina i utječu na razinu transkripcije gena [14].

LNC u dijabetičkoj bubrežnoj bolestiDostupni dokazi ukazuju na važnu ulogu lncRNA u patofiziologiji dijabetičara.bolest bubrega(DKD), i preslušavanja između lncRNA i DKD prijavljeni su posljednjih godina [15-19]. Promijenjene razine ekspresije lncRNA igraju ključnu ulogu u razvoju proteinurije i povezane dijabetičke nefropatije (DN) [15,20]. LncRNA sudjeluju u napredovanjubolest bubregakroz regulaciju mnogih važnih čimbenika, kao što su patološki procesi u mezangijalnim stanicama, podocitima, reaktivnim oksidativnim vrstama, epitelno-mezenhimalni prijelaz (EMT), endotelno-mezenhimalni prijelaz (EndMT) i djelovanje na mikroRNA [21-23] .

Nekoliko lncRNA sudjeluje u regulacijibubrežna bolest(Stol 1). Na primjer, translokacija varijante plazmacitoma (PVT1) sudjeluje u razvoju DN reguliranjem nakupljanja ECM-a. PVTI je prva nekodirajuća RNA za koju se izvješćuje da je povezana sbolest bubrega, koji je jako izražen kod ljudibubrežnimezangijalnih stanica u uvjetima visoke glukoze i značajno potiče ekspresiju proteina fibronektina, kolagena tipa IV, TGF- 1 i inhibitora aktivatora plazminogena tipa I [20,24,25]. Transkript 1 adenokarcinoma pluća povezanog s metastazama (MALAT1) je aberantno pojačan u ranoj DN [26-28]. MALAT1 inicira upalu i oksidativni stres; ti patogeni putovi reguliraju glukozom stimuliranu indukciju proupalnih citokina IL-6 i TNF- aktiviranjem serumskog amiloidnog antigena 3. Ove promjene mijenjaju stabilnost endotelnih stanica u DN [20,29]. Gm4419 nalazi se u kromosomu 12 i regulator je nuklearnog faktora-kapa pojačivača lakog lanca aktiviranih B stanica (NF-κB), koji je ključni upalni čimbenik za DN [20,30]. Gm4419 stupa u interakciju s p50 i inducira NF-κB/NLRP3 put transdukcije inflamasomskog signala u mezangijskim stanicama, koji je povezan s upalom, fibrozom i proliferacijom u uvjetima visoke glukoze [30]. NR_033515 je značajno povišen u serumu bolesnika s DN [31]. Prekomjerna ekspresija NR_033515 potiče proliferaciju mezangijalnih stanica i inhibira apoptozu [31]. Pokazalo se da NR_033515 regulira razine genske ekspresije gena povezanih s proliferacijom, gena povezanih s fibrozom i EMT markera ciljanjem na miR-743b-5p [31].Bubreg-specifična delecija Erbb4-IR pokazala se daje zaštitne učinke protiv komplikacija DN [32]. Erbb4-IR inhibira razinu ekspresije reno-zaštitnog miR-29b. Stoga je Erbb4-IR i dijabetičar povećao razinu fibrozebubrega[32]. Antisens mitohondrijska nekodirajuća RNA-2 (ASncmtRNA-2) je mitohondrijska lncRNA [33]. ASncmtRNA-2 je regulirana prema gore tijekom starenja i starenja u endotelnim stanicama [33]. ASncmtRNA-2 izaziva oksidativni stres i uzrokuje ozljedu tubula kroz (i) ubrzanu peroksidaciju lipida i umrežavanje proteina, (ii) oštećenje DNK i (iii) promicanje upalnih putova, kao što su NF-κB i transformirajući faktor rasta{{ 8}} (TGF 1) [33]. Lnc-MGC je reguliran transkripcijskim faktorom povezanim sa ER stresom, CHOP (C/EBP homologni protein) i TGF 1-ovisnim i neovisnim mehanizmima [34]. ER stres se povećava u bolesnika s progresivnom DN [34]. Nuklearno obogaćeni obilni transkript-1 (NEAT1) jako je izražen u uvjetima s visokim sadržajem glukoze i stupa u interakciju s AKT/mTOR putevima [35,36]. Inhibicija NEAT1 dovodi do supresije razina TGF 1, FN i COL4A1 u DN [36]. NEAT1 potiče hipertrofiju mezangijalnih stanica stimuliranu visokom glukozom ciljanjem na os miR- 222-3p/CDKN1B [37]. Slično tome, lncRNA ERBB4-IR uključena je u razvoj bubrežne fibroze kod dijabetesa, a njegovo utišavanje kod dijabetičkih miševa štiti od albuminurije i fibrogenih procesa [32,38].

CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI BUBREŽNU/BUBREŽNU DIJALIZU

Suprotno tome, ekspresija CYP4B1-PS1-001, koja regulira razinu proteina nukleolina, potisnuta je u uvjetima visoke glukoze [39,40]. Prekomjerna ekspresija CYP4B1-PS1-001 potiskuje razine FN, COL4A1 i markera proliferacije u dijabetičkih miševa [40]. Još jedan primjer reno-zaštitne lncRNA je lncRNA ENSMUST00000147869, koja cilja na proizvodnju ECM-a ububregadijabetičkih miševa [41]. ENSMUST00000147869 utječe na sintezu ECM-a i dramatično smanjuje razine fibronektina i kolagena IV u mezangijskim stanicama u uvjetima visoke glukoze [41], iako je točna uloga ove lncRNA nepoznata. TUG1 funkcionira kao represor miR-377. miR-377 izravno cilja na 30UTR PGC-1 i markere fibroze. Stoga, TUG1 povećava razinu PGC-1 i ublažava proizvodnju ECM-a te smanjuje razine ekspresije proupalnih citokina u mezangijskim stanicama stimuliranim visokim udjelom glukoze [42]. Transkript povezan s infarktom miokarda (MIAT), također poznat kao retinalna nekodirajuća RNA 2 (RNCR2), poznato je da se povezuje s infarktom miokarda [35]. MIAT regulira vitalnost stanica stabilizacijom ekspresije eritroidnog nuklearnog faktora 2-srodnog faktora 2 (NRF2) ububrežnitubule [20]. NRF2 patološki i funkcionalno štitibubregaprotiv dijabetičkih oštećenja [43]. Zanimljivo je da se ekspresija Nrf2 može pojačati prekomjernom ekspresijom MIAT-a kod osoba liječenih glukozom.renal stanične linije tubularnog epitela [44]. Kandidat za osjetljivost na rak 2 (CASC2) ima kritične funkcije u nastanku tumora [45]. Smanjena ekspresija CASC2 opažena je u serumu ibubregtkiva kod dijabetičarabubregai predviđa dijabetičke komplikacije [46]. Niske razine CASC2 u plazmi povezane su s većim rizikom odzatajenje bubregau bolesnika s DN [47,48]. Druga lncRNA, 1700020I14Rik, koja se nalazi u kromosomu 2 (Chr2: 119594296–119600744), funkcionira kao endogena RNA i regulira razine ekspresije mikroRNA u dijabetesu [20,49]. Prekomjerna ekspresija 1700020I14Rik potiskuje razinu ekspresije miR-34a-5p signalnim putem Sirt1/HIF-1 i ubrzava fibrozu u mezangijalnim stanicama [49]. CYP4B1-PS1-001 je smanjen u ranoj DN [40]. Njegova prekomjerna ekspresija inhibira fibrozu mezangijalnih stanica interakcijom s nukleolinom [40]. Gm15645 je smanjen u DN i visokom glukozom stimuliranim podocitima u kulturi [50]. Mehanizam Gm15645 je suprotan onom Gm5524, koji utječe na smrt stanica podocita i regulaciju autofagije u DN [50]. LINC01619 regulira miR-27a/FoxO1 (protein forkhead box O1) i ER ozljede podocita povezane sa stresom u dijabetesu [51]. Niže regulirane razine ekspresije LINC01619 povezane su s proteinurijom i smanjenjemrad bubregau bolesnika s DN; stoga je ciljanje na LINC01619 jedna od potencijalnih terapijskih opcija za liječenje DN [51]. Slika 1 pokazuje uključenost lncRNA u utjecaj na EMT, EndMT i oštećenje glomerula kod dijabetičke nefropatije.

Uključenost LncRNA u regulaciju EMTEMT uključuje niz procesa kojima epitelne stanice gube svoje epitelne karakteristike i poprimaju svojstva mezenhimskih stanica [52-57]. Slika 1 prikazuje uključenost lncRNA u regulaciju EMT, EndMT i mezenhimalnih stanica. Epitelne stanice obično su čvrsto povezane sa svojim susjednim stanicama. Nasuprot tome, mezenhimalne stanice ne stvaraju intercelularne adhezijske komplekse [58]. Mezenhimske stanice izduženog su oblika i pokazuju polaritet od kraja do kraja i žarišne adhezije, što omogućuje povećanu migracijsku sposobnost [58]. Glavna funkcija fibroblasta, koji su prototipske mezenhimalne stanice koje se nalaze u nekoliko tkiva, je održavanje strukturnog integriteta lučenjem izvanstaničnog matriksa (ECM). Fibroblast-specifični protein 1 (FSP-1), alfa-aktin glatkih mišića (SMA), vimentin, fibronektin i kolagen I markeri su koji karakteriziraju mezenhimalne produkte kod dijabetičarabubrega[58–60]. Upala rezultira regrutiranjem više vrsta stanica koje su uključene u indukciju EMT procesa. Povišene razine TGF 1, trombocitnog faktora rasta (PDGF), epidermalnog faktora rasta (EGF) i fibroblastnog faktora rasta-2 (FGF-2) doprinose EMT procesima [59-61]. MALAT1, NR_033515, Erbb4-IR, GAS5 i CJ241444 uključeni su u tubularnu ozljedu i doprinose EMT procesima, dok su MIAT i LncRIAN pokazali tubularnu zaštitnu aktivnost i možda regulirali EMT procese kod dijabetičarabubrega(Slika 1).

Uključenost LncRNA u regulaciju EndMTEndotelne stanice tvore fibroblaste prolazeći kroz tranziciju, koja se naziva EndMT [57, 58,62-65]. EndMT je karakteriziran gubitkom fenotipova endotelnih stanica i povećanjem mezenhimalnih proteina [58,62,64–67]. te sudjeluje u fibrogenim procesima ububregai kod dijabetičarabubrezi,može promijeniti fiziologiju i funkciju drugih susjednih stanica [58,62,65,68]. Patološki podražaji poput upale, dijabetesa i starenja utječu na EndMT događaje ububrega[69]. Endotelni SIRT3, glukokortikoidni receptor nuklearnog receptora (GR) i FGFR1 na staničnoj površini kritični su regulatori TGF signalizacije i EndMT kod dijabetičarabubrega[70–73]. Thebubregdijabetičkih miševa pokazali su i progresivnu glomerularnu sklerozu i tubulointersticijsku fibrozu, što je bilo povezano s približno 40 posto svih FSP-1-pozitivnih stanica i 50 posto SMA-pozitivnih stromalnih stanica bilo je CD31-pozitivno [74] . Slično tome, ububregaCOL4A3 nokaut miševa, 45 posto svih SMA-pozitivnih fibroblasta i 60 posto svih FSP{5}}pozitivnih fibroblasta bili su CD31-pozitivni, što sugerira da su ti fibroblasti endotelnog podrijetla i da bi EndMT mogao kritično pridonijeti razvoj i napredovanje bubrežne fibroze [74]. Tijekom procesa EndMT, biokemijske promjene dovode do smanjene ekspresije endotelnih markera i povećanja mezenhimskih markera kao što su FSP-1, SMA, glatki mišić 22-alfa (SM22), N-kadherin, fibronektin , vimentin, kolagen tipa I i III, nestin, klaster diferencijacije, 73 (CD73), matrična metaloproteinaza-2 (MMP-2) i matrična metaloproteinaza-9 (MMP- 9 ) [58,75,76]. MALAT1, Erbb4-IR i ASncmtRNA2 uzrokuju ozljedu endotelnih stanica i mogu uključivati ​​bubrežnu fibrozu povezanu s EndMT-om (Slika 1). LncRNA H19 povezana je sbubregfibroze aktiviranjem EndMT procesa kod dijabetesa (Slika 1).

CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI BUBREŽNE/BUBREŽNE INFEKCIJE

Interakcija LNC-a s mikroRNA miRNA a interakcija lncRNA jedan je od mehanizama za regulaciju ekspresije gena [77]. Ova višerazinska regulacija uključena je u gotovo sve fiziološke i stanične procese na transkripcijskoj, posttranskripcijskoj i posttranslacijskoj razini [77,78]. U nekim je studijama objavljeno da miRNA pokreće raspad lncRNA [77]. Naprotiv, lncRNA stvaraju miRNA, djeluju kao miRNA spužve i miRNA mamci, i natječu se s miRNA za vezanje na mRNA [77]. Geni LncRNA mogu sadržavati mikroRNA i te se mikroRNA mogu osloboditi posttranskripcijskom obradom. Na primjer, lncRNA PVT1 služi kao domaćin miR-1207-5p i uključena je u DN [79]. mikroRNA su često prisutne u klasterima, nakon što su lokalizirane na PVT1 lokusu, i regulirane su prema gore pomoću visoke razine glukoze i utječu na nakupljanje izvanstaničnog matriksa [80]. Klasteri miRNA u lncRNA mogu postati vrlo veliki kao što pokazuje mega klaster od više od 40 miRNA utočište u lnc-MGC [34]. Ovaj klaster je induciran u dijabetičkim glomerulima putem signalizacije stresa endoplazmatskog retikuluma, koja također odgovara na visoku razinu glukoze i TGF-aktivaciju [34].

Interakcije između mikroRNA i lncRNA važne su za proučavanje ključnih koraka u napredovanju DN. DN miševi pokazuju interakcije između lncRNA CJ241444-miR-192 koja inducira TGF 1/Smad3 signalizaciju [81] i lncRNA Erbb4- IR-miR-129b aktivira gene za kolagen i ECM geni i, prema tome,ozljeda bubrega[82]. Ove lncRNA mogu djelovati kao miRNA spužve [32,81]. Slično tome, lncRNA PVT-1 sudjeluje u nakupljanju ECM-a putem djelovanja miRNA koje su izvedene iz nje, miR-1207-5p i miR-1207-3p [25]. U uvjetima s visokim sadržajem glukoze, veća ekspresija i PVT-1 i njegovih miRNA uzrokuje povećanje TGF 1/Smad3 signalizacije i nakupljanje ECM [25]. Slično tome, klasteri miR-379 koji su regulirani ER stresom u DN i lncMGC također su smješteni u ovom istom klasteru [34]. LncMGC regulira ekspresiju miR-379 klastera, a pojačana regulacija miR-379 klastera izaziva nakupljanje ECM-a i bubrežnu hipertrofiju [34]. Stoga se antagonizam ekspresije lncMGC može koristiti kao potencijalni terapeutik za DN za smanjenje učinaka miR-379 klastera, nakon ER stresa [34]. Osim toga, antagonizam lncRNA NEAT1 također je potencijalna terapija, budući da antagonizam NEAT1 dovodi do supresije taloženja ECM-a putem smanjenja proizvodnje ASK1, FN i TGF 1 [83]. Ova supresija ECM-a povezana s NEAT1-nastaje zbog njegove interakcije s miR-27b-3p i njegovom metom, TGF-om i Zeb1 [83]. Primjena antiapoptotičke lncRNA, TUG-1, suprimira ekspresiju miR-377 i njegovog ciljnog gena PPAR i tako sprječava nakupljanje ECM-a u DN miševa [42]. Stoga bi tretman za povećanje ekspresije TUG-1 mogao biti koristan za liječenje fenotipa DN i vraćanjestruktura bubrega, iako su potrebna daljnja istraživanja kako bi se razumio njegov potencijal [42]. Ova otkrića omogućit će razvoj razumijevanja interakcija između lncRNA i njihovih ciljnih miRNA, što može biti korisno za terapeutski odabir cilja za sprječavanje taloženja ECM-a i za upravljanje progresijom DN. Slika 2 prikazuje interakcije LncRNA i mikroRNA u regulaciji dijabetičke nefropatije

LNC-ovi u propisima o preslušavanju antifibrotičnih mikroRNATGF suprimira antifibrotičke miRNA kao što su miR-29 klasteri i miR-let-7 klasteri [84]. Supresija takvog TGF 1-reguliranog preslušavanja miRNA zabilježena je kod osoba s dijabetesom tipa I koji su imali veće stope progresije ESRD [85]. Podaci iz našeg laboratorija otkrivaju da su klasteri obitelji miR-29 i obitelji miR-let-7 pokazali zaštitni učinak protiv prijelaza endotela u mezenhim (EndMT) i pokazuju dvosmjernu regulaciju u fiziološkim uvjetima [ 86–89]. Ova dvosmjerna regulacija ključna je za homeostazu endotelnih stanica i štiti od EndMT-a kod dijabetičarabubrega[76]. Ciljanje na EndMT jedna je od potencijalnih terapijskih opcija za liječenje dijabetesabubregfibroza [56,58]. miR-29 klasteri pokazuju negativnu, dvosmjernu regulaciju s TGF receptorima [76]. miRNA reguliraju ekspresiju gena jedna drugoj izravno ili neizravno. Ovaj fenomen preslušavanja povezan je s održavanjem antifibrotičke aktivnosti ububrega njegov poremećaj rezultira ubrzanom fibrozom bubrega [76]. Intervencije koje sprječavaju prekid ovog preslušavanja korisne su u zaštiti odbolesti bubrega[56, 86]. Inhibicija DPP-4 pokazuje supresiju u TGF signaliziranom EndMT-u kod dijabetičarabubregapodizanjem miR-29 klastera [67,88]. miR-29 klasteri ciljaju na profibrotičnu molekulu DPP-4, a njezina inhibicija podiže razinu miR-29; stoga su inhibitori DPP-4 potencijalni predvodnici u liječenju dijabetičke nefropatije [88].

MiR-let-7 inhibira TGF receptor 1 [90], a TGF -smad3 signalizacija je dokazana kao inhibicijski put za ekspresiju miR-29 gena [84,88,91,92]; stoga, kao što se i očekivalo, miR-let-7 inducira ekspresiju miR-29 u endotelnim stanicama. Alternativni mehanizam ekspresije miR-29-linked-miR-let-7 objašnjen je osi interferon-gama (IFN )-FGFR1. miR-29 cilja IFN- [93] i štoviše, IFN- inhibira FGFR1. FGFR1 igra ključnu ulogu u ekspresiji klastera obitelji miR-let-7 [90]. Niža regulacija miR-29 klastera uzrokuje porast razine IFN-a, što potom obeshrabruje FGFR1 i FGFR1-povezanu ekspresiju miR-let-7 klastera. Ova supresija ekspresije miR-let-7 uzrokuje aktivaciju ekspresije proteina TGF R1. Pokretanje TGF-/smad3 signalizacije, zauzvrat, inhibira ekspresiju klastera obitelji miR-29 [88]. AcSDKP je ključni peptid koji se djelomično sintetizira u distalnim tubularnim regijama iz enzimskog djelovanja polioligopeptidaze na timozin 4, a razgrađuje ga angiotenzin-konvertirajući enzim. Stoga se pokazalo da inhibitori angiotenzin-konvertirajućeg enzima povisuju razinu AcSDKP u plazmi miševa i dijabetičara [86,89]. Analizirano je nekoliko studija za renalne zaštitne sposobnosti AcSDKP i ACE inhibitori mogu izvršiti antifibrotičke aktivnosti djelomičnim podizanjem razina AcSDKP [70,89,94]. Ono što je najvažnije, AcSDKP je ključni endogeni peptid koji obnavljabubregstrukturu i potiskuje bubrežnu fibrozu suprotstavljajući se EndMT-u povezanom s DPP-4-povećavanjem regulacija preslušavanja mimicroRNA između miR-29 i miR-let-7 [86]. Štoviše, inhibicija ACE podiže razinu AcSDKP i uzrokuje regulaciju antifibrotičkih mikroRNK i obnavlja antifibrotičke razgovore u kultiviranim endotelnim stanicama, dok blokatori angiotenzinskih receptora imaju minimalne učinke [76,86,89]. Ovi događaji kontroliraju regulaciju preslušavanja između miR-29s i miR-let-7s u fibrotičnim bubrezima dijabetičkih miševa [86]. AcSDKP održavabubreghomeostaze djelomično podizanjem dvosmjerne regulacije između miR-29s i miR-let-7s [76,86].

Ekspresija Lnc-H19 pojačana je u endotelnim stanicama izazvanim TGF 2- i u Fifibioticbubregadijabetičkih miševa [22]. H19 supresija značajno smanjuje EndMT ibubregfibroza [22]. Povišena ekspresija H19 u bubrezima dijabetičara povezana je s nižim razinama miR-29a [22]. Povezivanje H19 i miR-29 doprinosi regulatornoj mreži uključenoj u EndMT [22]. Slični H19 regulacijski mehanizmi već su opisani, kao što je put H19/miR675, koji inhibira rast stanica i ekspresiju Igf1r [95]; H19/Let-7-posredovana inhibicija HMGA2-posredovanog prijelaza epitela u mezenhim [96] i osi H19/miR-675 inhibira metastaze raka prostate putem TGF 1 [97]. Xie i sur. (2016) također su otkrili da je interakcija H19 s miR17 pridonijela regulatornoj mreži uključenoj u fibrozu bubrega [98]. H19 djeluje kao konkurentna endogena RNA. Regulacijska mreža integrira transkripcijsku i posttranskripcijsku regulacijsku mrežu EndMT-a i fibroze bubrega [22]. Zanimljivo je da je inhibicija H19 promijenila samo razine miR-29a, ne i miR-29b ili miR-29-c, i potisnula TGF-/Smad signalizaciju kako bi se regulirao EndMT i bubrežna fibroza kod dijabetesa [22].

Liječenje DKD-a temeljeno na LncRNA-miRNA, budući smjerovi i perspektiveMnoge nekodirajuće RNA (miRNA, lncRNA i circRNA) reguliraju ekspresiju kritičnih gena uključenih u fenotipove DN. Ove nekodirajuće RNA (nc RNA) stabilne su u biološkim tekućinama i mogu ponuditi potencijalne biomarkere u nizu različitih bolesti. Nekodirajuće RNA uključene su u bolesne procese hipertrofije, sinteze ECM-a, apoptoze i fibroze bubrega. Štoviše, neka su istraživanja napredovala u sintetiziranju tretmana koji se temelje na ncRNA, s nekoliko tih ncRNA već u fazi kliničkog ispitivanja. Stoga bi ti terapeutici koji se temelje na ncRNA bili alternativni pristup liječenju DN [99]

Terapeutika na bazi MiRNA može se koristiti kao alternativna terapija za liječenje nekoliko bolesti uključujući dijabetičku nefropatiju. Razvila se primjena umjetno sintetiziranih oligonukleotida na mimike (miRNA mimike) ili knockdown mikroRNA (antagomiRs) [99,100]. U ovoj seriji razvijen je inhibitor zaključane nukleinske kiseline (LNA) za suzbijanje specifične ekspresije ili djelovanja miRNA [99,100]. Dramatično, liječenje LNA-miR-192 poboljšava DN fenotip i stoga se može koristiti kao potencijalna DN terapija [101]. Drugi rad je pokazao da supkutana injekcija anti-miR-21 suzbija razinu fibroze u kroničnombolest bubregamiševi [102]. obitelj miR-29 značajno poboljšava strukturu bubrega, a fibroza je DN miševa [103], stoga bi se terapija temeljena na anti-miR-29- potencijalno mogla koristiti kao alternativna opcija za liječenje DN. Liječenje temeljeno na miRNA uzima sve više maha tijekom posljednjeg desetljeća. Međutim, problem leži u načinima isporuke. miRNA reguliraju nekoliko ciljeva u isto vrijeme; stoga mogu utjecati na druge putove. Stoga se istraživanje terapija temeljenih na miRNA sada usmjerava na metode dostave te učinkovitost i sigurnost za ciljanje na specifičan put i lokalizaciju tkiva [104-106].

Štoviše, veličina terapijske molekule trebala bi biti dovoljno mala da prođe kroz endotel do organa ili mjesta od interesa i ne smije je filtriratibubreg[107]. Zanimljivo je da je ovaj problem filtracije prednost za tretman temeljen na miRNA, budući da epitelne stanice ponovno apsorbiraju terapijske agense iz ultrafiltrata, čime se smanjuje gubitak [107,108]. Stoga se vjeruje da bi se tretmani temeljeni na miRNA mogli sigurno koristiti za DN subjekte, iako su još uvijek potrebni napredni radovi ili velika klinička ispitivanja. Nekoliko tretmana koji se temelje na miRNA napredovalo je u kliničkim ispitivanjima, ali nijedan za liječenje DN. Miravirsen (miR-122 inhibitor na bazi LNA) već je ušao u fazu II kliničkih ispitivanja za liječenje HCV infekcije kod pacijenata [109]. Mnogi terapeutici koji se temelje na miRNA trenutno su u razvoju za nekoliko drugih bolesti; stoga je upotreba liječenja DN-a temeljenog na miRNA nova nada. Druga moguća opcija liječenja je liječenje DN-a posredovano lncRNA. Usporedno je povoljan za ciljanje ekspresije lncRNA u usporedbi s miRNA, zbog svoje funkcionalne uloge u kontroli transkripcije, ekspresiji specifičnoj za tkivo i promjenama specifičnim za bolest. LncRNA su uglavnom prisutne u jezgri; Široko se predlaže da sintetski antisense oligonukleotidi (ASO) utišaju ekspresiju lncRNA u jezgri započinjanjem razgradnje ovisne o RNazi H [110,111]. Dizajn ASO je vrlo važan jer bi se trebao vezati na mjesto specifično za LncRNA i ciljati na jednu lncRNA. Nadalje, pravi je izazov liječiti ASO in vivo. Slično tretmanima koji se temelje na miRNA, problemi leže unutar učinkovitosti i djelotvornosti isporuke.

CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI BOLOVE BUBREGA/BUBREGA

Još jedan problem povezan s terapijom koja se temelji na lncRNA je heterogena priroda i neočuvana sekvenca introna lncRNA [1,112]. Potrebne su daljnje studije kako bi se identificirale male molekule koje induciraju ekspresiju zaštitnih nekodirajućih RNA za bubrege. Postoji potreba za traženjem spojeva koji induciraju ekspresiju antifibrotičkih nekodirajućih RNA u bubrezima dijabetičara, kao što su flavonoidi, kalkoni, polihidro kinolini, derivati ​​propiofenona, deoksiandrografolidi, 2-metoksi-estradiol i tiazolidin- 4- jedna izvedenica; ovi sintetski ili biljni spojevi pokazali su zaštitne učinke na mišjim modelima dijabetes melitusa [113-125], te bi se mogli dalje testirati i koristiti u liječenju DN. ncRNA igraju ključnu ulogu u patogenezi DM tipa II i dijabetičkih komplikacija; unatoč njihovim ograničenjima, tkivno-specifična ekspresija mikroRNA treba dalje proučavati [56,126,127]. Fiziološka disfunkcija, metaboličke promjene, stres i upala uočavaju se prije kasnijih pojava kao što je proteinurija, koja je glavni faktor u razvoju DKD [20]. Proteinurija određuje kardio-renalne ishode pacijenata s DKD [128-130]. Veća proteinurija dovodi do oštećenja tubula i povezana je s upalom bubrega i intersticijskom fibrozom kod dijabetesa [129-131]. Minutolo i sur. proučavao ključnu ulogu proteinurije u pacijenata koji imaju kronični dijabetesbolest bubrega(DM-CKD), te raspravljali o novim informacijama o kardio-renalnoj prognozi u bolesnika s DM-CKD [128]. U nedostatku proteinurije, bolesnici s DM-CKD nisu imali povećani kardio-renalni rizik u usporedbi s bolesnicima bez dijabetesa s CKD-om [128]. Međutim, u bolesnika s kroničnom bubrežnom bolesti s proteinurijom, rizik od završnog stadija bubrežne bolesti uglavnom je bio posljedica razine proteinurije neovisne o dijabetesu [20,132]. Fiziološke i stanične uloge promijenjenih skupova mikroRNA i lncRNA relevantne su za proučavanje proteinurije i povezane DN. Osim toga, Lnc-inhibitor bi mogao utjecati na lncRNA kao što su GAS5 i GM6135, koji su pojačano regulirani tijekom upale bubrega [133,134]. Slično tome, istraživanje kružnih RNA i njihove uloge u zdravlju i bolesti dijabetičkih bubrega također dobiva zamah. circRNA_15698, circLRP6, circACTR2, circHIPK3 i circ_0000491 povezani su s upalom bubrega i fibrozom, dok je circRNA_010383 renoprotektivna [135-140]. Stoga, bolje razumijevanje uloge ovih regulacijskih kružnih RNA u fiziologiji različitihbubregpotrebne vrste stanica. Tablica 1 predstavlja popis lncRNA i kružnih RNA i njihove mete ubolest bubrega.Ulogu lncRNA treba analizirati u pretkliničkim postavkama prije korištenja njihovog terapijskog potencijala u liječenju dijabetičke nefropatije. Stoga su potrebna opsežna istraživanja koja pokazuju ulogu interakcije miRNA i LncRNA kako bi se potvrdila mogućnost korištenja ovih tretmana koji se temelje na miRNA/lncRNA u proteinuriji i povezanoj DN.

Zaključci Interakcije miRNA i lncRNA utječu na napredovanje DKD ciljanjem gena povezanih s fibrogenezom, ER stresom, upalom, oksidativnim stresom i metaboličkom disfunkcijom [8,49,110]. Identifikacija putova koji reguliraju značajke ranog stadija (fiziološka disfunkcija, metaboličke promjene, ER-stres i upala) i kasnog stadija (proteinurija) od ključne je važnosti u studijama patogeneze DN. Interakcije miRNA i LncRNA otvaraju široko područje za temeljna istraživanja i za razvoj novih terapijskih opcija protiv dijabetičkih komplikacija uključujući DKD.