足細胞由来細胞外小胞は、糖尿病性腎症におけるマイクロRNA-221を介して腎近位尿細管細胞を媒介します

足細胞損傷は、糖尿病性腎症（DN）の開始における重要なイベントです。尿細管腸膜、特に近位尿細管は、損傷の標的と見なされています。本研究では、ポドサイトが高グルコース条件で近位尿細管上皮細胞（PTEC）の脱分化を誘導し、細胞外小胞（EVS）が相互作用を媒介することを示しました。次に、足細胞に由来するこれらのEVをエキソソームとして抽出して特定しました。さらに、EVはPTEC脱分化を誘導しました。ポドサイト由来EVの総マイクロRNA（miRNA）発現が抽出され、miR-221発現が著しく増加しました。miRNAの獲得および機能喪失アプローチを利用することにより、miR-221が媒介したPTECS脱分化が観察されました。さらに、デュアル - ルシフェラーゼレポーターアッセイにより、WNTシグナル伝達の阻害剤であるmiR-221直接標的DKK2が確認され、miR-221の過剰発現がβ-カテニン核蓄積をもたらしたことが確認されました。さらに、我々はβ-カテニンの発現を調節し、EVがWNT/β-カテニンシグナル伝達を介して近位尿細管細胞損傷を媒介することを実証した。さらに、糖尿病マウスにおけるmiR-221の阻害は、PTEC脱分化関連タンパク質の異常な発現を逆転させました。これらの発見は、糖尿病性腎症における近位尿細管細胞損傷のメカニズムにおけるユニークな洞察を提供します。

Podocyte injury is a key event in the initiation of Diabetic nephropathy (DN). Tubulointerstitium, especially the proximal tubule has been regarded as a target of injury. In the present study, we showed that podocytes induced dedifferentiation of proximal tubular epithelial cells(PTECs) in high-glucose conditions and extracellular vesicles (EVs) mediates the interaction. Then we extracted and identified these EVs derived from podocytes as exosome, further, the EVs induced PTECs dedifferentiation. Total microRNA(miRNA) expression of podocyte-derived EVs was extracted and miR-221 expression was remarkably increased. By making use of the miRNA gain- and loss-of-function approaches, we observed that miR-221 mediated PTECs dedifferentiation. In addition, a dual-luciferase reporter assay confirmed that miR-221 direct target DKK2, which was an inhibitor of Wnt signaling, and overexpression of miR-221 significantly resulted in β-catenin nuclear accumulation. Moreover, we regulated the expression of β-catenin and demonstrated that miR-221 in EVs mediated proximal tubule cells injury through Wnt/β-catenin signaling. Furthermore, inhibition of miR-221 in diabetic mice reversed the abnormal expression of PTECs dedifferentiation related protein. These findings provide unique insights in the mechanisms of proximal tubule cell injury in diabetic nephropathy.