《Experimental Cell Research》：miR-30e-5p in Renal Fibrosis: Cross-Species Multi-Model Profiling of Dynamic Networks and Clinical Prospects
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肾纤维化进程中miR-30e-5p动态表达及靶向Vimentin抑制纤维化的机制研究，发现其表达在急性损伤期上调而在纤维化期显著下调，与纤维化程度负相关，并通过靶向Vimentin抑制上皮间质转化，在动物模型和临床样本中验证了其作为生物标志物的潜力及治疗靶点价值，并发现其在肺、肝、心肌纤维化中的共保守表达模式。
Jingya Bai|Shuyan Pei|Shuai Zhang|Jianfeng Zhang|Runling Yang|Xiaocui Feng|Bangzhi Zhang
甘肃省新药临床前研究重点实验室，兰州大学基础医学院，中国兰州730000
摘要
肾纤维化是慢性肾脏疾病进展为终末期肾脏疾病的关键病理过程。然而，其潜在机制仍不清楚，缺乏有效的、早期的、无创的诊断标志物和特定的治疗靶点。在这项研究中，我们构建了一个跨物种、多模型的研究系统，系统分析了miR-30e-5p在不同肾纤维化病理阶段的动态表达特征及其分子调控机制，并评估了其临床转化价值。此外，该研究还检测了受纤维化影响的器官中miR-30e-5p的表达情况。研究发现：1）miR-30e-5p在损伤和纤维化模型中表现出不同的表达模式：在急性肾损伤中表达上调，但在多种细胞和动物模型的肾纤维化中显著下调，与纤维化严重程度呈负相关；2）机制研究表明，miR-30e-5p通过靶向Vimentin抑制上皮-间充质转化，从而减轻肾纤维化；3）体内给予miR-30e-5p类似物可改善肾纤维化，表明其具有作为治疗靶点的潜力；4）在不同的药物干预模型中，肾纤维化缓解后miR-30e-5p的表达水平显著升高；5）在不同机制诱导的小鼠肾纤维化模型中，血液、尿液和肾组织中miR-30e-5p的表达变化一致且显著降低；经过药物治疗和激动剂干预后，这些体液和组织中的miR-30e-5p表达显著升高；这一结果也在肾纤维化患者的血液和尿液中得到验证；6）在肺、肝和心肌纤维化模型中，miR-30e-5p在组织和血液中的表达显著下调，而在尿液中显著上调。我们的结果表明，miR-30e-5p通过靶向Vimentin减轻肾纤维化，可能作为诊断和非侵入性监测的候选生物标志物。其在多个器官中的保守性失调也提示其在纤维化疾病中具有更广泛的作用。
引言
肾纤维化的特征是细胞外基质的过度积累，这一渐进性病理过程最终导致肾功能逐渐丧失。该过程涉及多种细胞类型和信号通路之间的复杂相互作用，包括炎症微环境的形成、氧化应激和异常凋亡，以及与纤维化相关的信号通路的失调1, 2, 3。尽管我们在TGF-β/Smad和Wnt/β-连环蛋白等已知通路的理解上取得了进展，但这些知识的临床应用受到两个重大挑战的阻碍：首先，缺乏能够有效阻止肾纤维化进展的特定治疗策略；其次，缺乏能够准确反映疾病进展和预后的无创监测系统4, 5, 6, 7。
最近在表观遗传调控领域的研究揭示了非编码RNA（ncRNA），包括microRNA（miRNA）、长链非编码RNA（lncRNA）和环状RNA（circRNA）在调控肾纤维化相关基因表达网络中的关键作用。例如，LINCRNA01094通过miR-513b-5p/MELK/Smad3轴促进肾间质纤维化8，而LncTUG1通过miR-145-5p/双重特异性磷酸酶6轴改善实验性糖尿病肾病的肾小管纤维化9。此外，尿液中的exosomal hsa_circ_0008925已被确定为与慢性肾纤维化相关的无创生物标志物，其表达水平与肾功能参数和病理纤维化评分相关10。
在这些ncRNA中，miRNA因其通过“miRNA多靶点”机制精细调节基因表达的能力而被广泛研究，影响细胞增殖、基质代谢和炎症反应等关键过程11, 12。此外，miRNA在外周体液中具有稳定性，并以器官特异性方式分泌，使其成为潜在的无创诊断标志物和精准治疗剂13, 14。尽管已有超过200种miRNA与肾纤维化相关，但大多数研究仍处于实验阶段，缺乏系统的临床验证。目前，还没有miRNA被成功应用于临床治疗或被认可为可靠的诊断标志物，这突显了该领域进一步转化研究的必要性。
在各种调控因子中，miR-30e-5p因其潜在的调控作用而受到关注15, 16, 17。严格的研究表明，miR-30e-5p对纤维化具有调控作用，其在肾脏中的表达水平最高18, 19。这一特性使其在肾纤维化研究中具有特别的价值。然而，关于miR-30e-5p在肾纤维化中的研究仍处于初级阶段，并面临几个重要问题：不同肾纤维化模型中的时空表达谱尚不清楚；目标基因的调控网络尚未得到系统分析；其作为生物标志物和治疗靶点的潜力尚未得到充分验证。这些不足突显了当前研究的关键方向。
本研究建立了一个跨物种、多模型的研究框架，用于系统分析miR-30e-5p在肾纤维化不同病理阶段的动态变化。此外，该研究揭示了参与调节细胞外基质代谢的分子相互作用网络，并评估了将其作为综合临床和液体活检生物标志物的可行性。该研究结合了机制探索与临床转化，旨在为开发与miR-30e-5p相关的精准诊断和治疗标志物奠定基础。
部分摘录
GO和KEGG功能富集分析
使用miRPath v4.0在线数据库对miR-30e-5p进行了基因本体（GO）功能注释和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析20。选择FDR < 0.05的显著性阈值，选出了前十个GO功能条目和KEGG信号通路并进行可视化。
miRNA-30e-5p在多器官纤维化和急性肾损伤（AKI）数据集中的表达分析
本研究使用了七个基因表达组（GEO）miRNA数据集来分析miRNA-30e-5p的表达，包括GSE162794：单侧输尿管阻塞（UUO）肾
miR-30e-5p的富集分析结果
利用miRPath v4.0分析，发现miR-30e-5p在170个GO术语和89个KEGG通路中显著富集（P < 0.05）。前十个GO术语（图1A）包括蛋白质结合和转录调控，表明其可能在直接靶向和调节细胞外基质（ECM）相关基因中起作用。前十个KEGG通路（图1B）主要包括MAPK信号通路、ErbB信号通路和T细胞受体信号通路
讨论
肾纤维化是慢性肾脏疾病（CKD）进展为终末期肾脏疾病（ESRD）的关键病理过程1, 2, 26, 27。该病的特点是细胞外基质的病理沉积，导致肾功能逐渐丧失。虽然经典通路如TGF-β信号的激活和炎症微环境的形成已被证明与细胞外基质的异常沉积有关
结论
总之，本研究系统地研究了miR-30e-5p在肾纤维化中的表达模式、功能机制和生物标志物潜力。我们证明了miR-30e-5p在肾纤维化发生过程中的特异性下调，这种模式使其区别于急性肾损伤，并在其他纤维化背景下（如肺、肝和心脏）得到保守。从机制角度来看，miR-30e-5p通过靶向Vimentin减轻细胞外基质的积累
局限性
本研究存在几个局限性。首先，横断面设计限制了我们评估miR-30e-5p水平的动态变化是否可以预测疾病进展或治疗反应的能力。需要未来的前瞻性队列研究来验证其预后和监测价值。其次，虽然在肾、心、肝和肺纤维化的动物模型中观察到miR-30e-5p的持续失调，但在非肾脏器官患者样本中的验证仍需进一步验证
CRediT作者贡献声明
Xiaocui Feng：验证。
Bangzhi Zhang：监督、项目管理、资金获取。
Jianfeng Zhang：验证。
Runling Yang：验证。
Shuyan Pei：撰写 – 审稿与编辑。
Shuai Zhang：撰写 – 审稿与编辑。
Jingya Bai：撰写 – 初稿、验证、研究
伦理批准和参与同意
动物实验遵循美国国立卫生研究院的《实验室动物护理和使用指南》进行。实验动物来自中国农业科学院兰州兽医研究所。动物实验计划获得了兰州大学伦理委员会的批准（批准编号：jcyxy20210222）。
涉及人类参与者的研究获得了兰州大学伦理委员会的批准
数据和材料的可用性
支持本研究所有发现的数据均包含在文章及其补充材料中。
资助
本工作得到了甘肃省大学教师创新基金（2026B-035, 2026B-039）、兰州大学医学创新与发展项目（lzuyxcx-2022-156）以及长江学者和创新研究团队计划（IRT_15R27）的支持。
作者感谢兰州大学新医学科学创新平台提供的仪器支持。
利益冲突声明
尊敬的编辑：
我，Bangzhi Zhang，声明与提交给《Experimental Cell Research》的手稿“miR-30e-5p在肾纤维化中的跨物种多模型动态网络分析及临床前景”无关任何利益冲突。我确认手稿中的结果和解释是原创的，没有抄袭。我声明已阅读并理解《Experimental Cell Research》的利益冲突政策
