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目的 急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是一种较常见的临床重、危、急症,发病率高达20%,ICU死亡率高达60%,同时它也是促进慢性肾脏病进展的独立危险因素。该疾病主要病理表现为近端肾小管上皮细胞凋亡,线粒体损伤在细胞凋亡的生物过程中具有关键性作用。Numb是一个参与细胞多种生物过程的蛋白,前期我们的研究发现:该蛋白在肾脏近端肾小管上皮细胞表达丰富,并且敲除近端肾小管Numb的表达抑制肾脏纤维化的进展,但是,Numb在AKI中的作用并不清楚。因此,本实验旨在探讨Numb在AKI中的作用及其作用机制。方法 体内实验:构建肾脏近端肾小管上皮细胞Numb特异性敲除小鼠(PT-Numb-KO mice)和对照野生型小鼠(PT-Numb-WT mice)。分别于PT-Numb-WT小鼠和PT-Numb-KO小鼠构建顺铂及缺血再灌注(IRI)诱导的AKI模型,检测肾功能指标肌酐、尿素氮;分析肾脏组织病理HE染色;组织TUNEL染色检测细胞凋亡;组织透射电镜(TEM)分析近端肾小管上皮细胞线粒体损伤程度和形态学变化;蛋白表达水平通过Western blot检测。体外实验:通过顺铂刺激Numb-siRNA干扰的NRK-52E细胞来研究Numb对细胞线粒体损伤和凋亡的作用;细胞凋亡率采用Annexin V+PI-%通过流式细胞分析术分析;线粒体损伤和形态学变化分别通过检测细胞色素C(Cytc)的释放和线粒体免疫荧光染色分析;蛋白表达水平通过Western blot检测。结果 体内实验部分:在AKI模型中,肾组织Numb蛋白表达水平显著上升;敲除近端肾小管上皮细胞Numb表达后,加重顺铂及IRI诱导的AKI。与PT-Numb-WT小鼠模型组相比,PT-Numb-KO小鼠模型组血肌酐和尿素氮值显著增高;HE染色:肾小管上皮细胞损伤更为显著,发生肾小管上皮细胞坏死、管型形成、管腔扩张的肾小管数明显增多;TEM:PT-Numb-KO小鼠发生线粒体分裂的肾小管上皮细胞数增多,并且明显加重顺铂诱导的线粒体的片段化以及线粒体嵴结构损伤;AKI诱导的线粒体Cyt c的释放以及下游肾小管上皮细胞的凋亡明显增多;PT-Numb-KO小鼠肾组织促线粒体分裂蛋白Drp1表达水平增加,给予Drp1抑制剂mdivi-1预处理,显著抑制顺铂诱导的Numb敲除所加重的肾组织中线粒体Cytc的释放以及细胞凋亡。体外实验部分:在NRK-52E细胞中,沉默Numb表达后,线粒体形态由正常的长条状转变为短棒状或球状,发生线粒体分裂的细胞数明显增多,并且加重顺铂诱导的细胞线粒体片段化、Cytc的释放以及细胞凋亡;同时,下调NRK-52E细胞Numb的表达后,可以通过抑制促分裂蛋白Drp1的降解速率而稳定细胞中Drp1的蛋白表达;在Numb-siRNA转染的NRK-52E细胞中,给予mdivi-1预处理,显著抑制Numb下调所介导的细胞线粒体的分裂,顺铂诱导的线粒体Cyt c的释放以及细胞凋亡也都明显减轻。结论 Numb蛋白通过抑制AKI诱导的肾小管上皮细胞线粒体的片段化以及凋亡,从而发挥对急性肾损伤的保护作用。