小鼠肾脏失神经支配后局部时钟基因及NRF2基因节律性表达的变化

作者：王宜飞; 孙倩; 唐巧; 夏中元^*

来源：武汉大学学报(医学版), 2023, 1-8.

DOI：10.14188/j.1671-8852.2023.0059

• 肾脏失神经支配
• 时钟基因
• NRF2基因
• 昼夜节律

目的：研究小鼠肾脏核心时钟基因和NRF2基因表达的昼夜节律性，及其在肾脏失神经支配(RDN)后昼夜节律性的变化。方法：将72只SPF级成年雄性C57BL/6小鼠随机分为两组（n=36）：假手术组（Sham组）和去肾脏神经组（RDN组）。小鼠在12 h/12 h明暗交替的环境中饲养2周，早8:00开灯（时间记为ZT0）。苯酚溶液毁损双侧肾脏神经制备RDN模型，10 d后，分别间隔4 h(ZT0、4、8、12、16和20)收集血液、肾动脉、下丘脑视交叉上核（SCN）和肾脏组织标本。采用HE染色观察肾动脉周围神经毁损程度；ELISA法检测肾脏去甲肾上腺素(NE)水平；全自动生化分析仪检测血清肌酐（Scr）和尿素氮（BUN）水平；qRT-PCR和Western Blot法分别检测SCN和肾脏组织中BMAL1、CLOCK和NRF2基因mRNA转录及蛋白表达水平；免疫荧光法观察昼夜时点肾脏NRF2蛋白表达及核转位情况。通过尾静脉注射3种载有BMAL1短发卡RNA(shRNA1、2、3)的自互补腺相关病毒（pscAAV9-Arntl-EGFP）干扰小鼠体内BMAL1基因表达，探究肾脏组织中BMAL1基因与NRF2基因的相关性。结果：与Sham组比较，RDN组可见肾神经细胞空泡样变性，同时肾脏组织NE水平显著下降（P<0.05）；血清Scr和BUN水平无明显变化（P>0.05）;SCN中BMAL1基因mRNA表达的昼夜节律性无明显变化；而肾脏BMAL1、CLOCK和NRF2基因的mRNA转录和蛋白表达节律性消失，表现为24 h表达量中值下降、振幅减弱和峰值时间变化。免疫荧光进一步佐证RDN后肾脏NRF2蛋白表达的昼夜差异性消失,但各组均未观察到NRF2蛋白有明显的核转位。scAAV实验中,与对照组（NC＿sh组）比较，BMAL1＿sh1组肾脏BMAL1蛋白和NRF2蛋白表达均无明显变化（P>0.05）;BMAL1＿sh2和BMAL1＿sh3组肾脏BMAL1蛋白表达明显下降，NRF2蛋白表达也相应下降（P<0.05）。结论：RDN后SCN失去了对肾脏生物钟的同步化调控，导致肾脏局部时钟基因BMAL1与CLOCK表达节律性消失。同时肾脏BMAL1基因可能通过对NRF2基因的调控，使得RDN后肾脏NRF2基因转录及蛋白表达的昼夜节律性亦消失，且呈现持续的低水平表达。

• 单位
  武汉大学人民医院