足细胞功能障碍是糖尿病肾病发生的关键决定过程,而肾病蛋白完整性遭到破坏可导致糖尿病足细胞病。有报道显示,microRNA能调节高血糖波动,维持肾组织稳态。
该研究的研究者台湾长庚医学院的C.L.Lin旨在观察MicroRNA-29a(miR-29a)转基因糖尿病小鼠及野生型小鼠的肾病蛋白乙酰化状态及足细胞功能,并采用离体培养的足细胞探讨HDAC4是否参与了高血糖诱导的肾病蛋白乙酰化障碍及miR-29a信号通路。结果显示,高血糖能促进链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠原发性肾小球组织中的足细胞损伤,降低肾病蛋白、乙酰化肾病蛋白及miR-29a的含量。与野生型糖尿病小鼠相比,miR-29a转基因后的糖尿病小鼠的足细胞生存率、肾病蛋白表达及尿蛋白排泄均显著改善。miR-29a信号可缓解高血糖对HDAC4的增强作用,改善肾病蛋白的乙酰化状态,降低高血糖诱导的肾病蛋白的泛素化及尿肾病蛋白的排泄。采用反义寡核苷酸基因敲除miR-29a可增强非糖尿病小鼠的HDAC4信号通路,促进肾病蛋白损失及足细胞凋亡和蛋白尿的发生。体外实验显示,敲除HDAC4信号后能抑制高糖对原代足细胞肾病蛋白乙酰化及活性抑制作用。HDAC4干扰能恢复组蛋白H3K9与miR-29a近端启动子的结合,增加miR-29a的转录。
综上可见,高血糖可损伤miR-29a信号进而增强HDAC4作用,从而导致肾病蛋白的去乙酰化、引发足细胞损伤及肾功能障碍。HDAC4可通过表观遗传学途径抑制miR-29a的转录。miR-29a对肾病蛋白乙酰化及足细胞完整性的调节作用为理解糖尿病介导的肾脏足细胞微环境中的不良事件提供了新的视角。增加miR-29a的作用则有利于预防糖尿病足细胞病的发生。