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目的:线粒体损伤参与多种肾脏疾病发病过程,更是急性肾小管损伤进程中的关键事件。近年研究发现环状RNAs(circRNAs)参与多种疾病的发病机制。文献报道线粒体分裂和凋亡相关的环状RNA MFACR作为miR-652-3p的分子海绵,抑制其活性,进而上调线粒体分裂过程蛋白1(MTFP1)表达,加重小鼠心肌梗死模型中心肌细胞损伤。提示MFACR在心肌梗死模型中参与线粒体稳态调节,但是MFACR在急性肾损伤(AKI)中尚未见报告。本研究旨在探索MFACR是否参与缺血再灌注(I/R)诱导的AKI发病过程及MFACR/miR-652-3p/MTFP1通路是否为AKI肾损伤发生的可能机制。研究方法:选取雄性Balb/c小鼠,予以夹毕双侧肾动脉35分钟后解除肾动脉缺血给予再灌流血供处理,48小时后检测体重,麻醉下收取血清,用于检测血尿素氮等肾功能损伤指标;肾脏PBS灌流至白色,以除去肾组织内残留的血细胞影响,收取肾脏组织并进行秤重。1/2肾组织制成石蜡包埋组织块,用于石蜡切片,进行糖原染色(Periodic Acid-Schiff staining,PAS)确认AKI肾组织形态学损伤,TUNEL染色分析肾组织内凋亡程度,免疫荧光染色进行线粒体蛋白MTFP1定位。1/2肾组织制成OCT包埋组织块,留出电镜标本备用。其余肾组织-80度深冻冰箱保存,用于提取RNA和蛋白质进行分子生物学检测。免疫印迹检测蛋白水平表达变化并进行半定量,包括凋亡指标Bax与Bcl-2和线粒体相关指标PGC-1α、TFAM、MTFP1。RT-qPCR检测RNA水平表达变化,包括MFACR、miR-652-3p、MTFP1、Bax、Bcl-2、PGC-1α、TFAM。然后我们应用生物信息学技术CircInteractome和miRbase预测MFACR与miR-652-3p及miR-652-3p与MTFP1之间是否存在结合位点。另外,我们应用荧光原位免疫杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)分析MFACR、miR-652-3p、MTFP1在I/R诱导的AKI小鼠肾组织内是否存在共定位表达。最后,本研究回顾性筛选了临床肾活检病理诊断为AKI的患者,选取其肾组织石蜡切片,应用FISH在AKI患者肾组织中对MFACR、miR-652-3p、MTFP1进行三重共染色,分析MFACR/miR-652-3p/MTFP1的表达变化。结果:I/R诱导的AKI小鼠48小时时肾脏重量明显增加(1.24±0.13 vs.1.00±0.05,P<0.05),血尿素氮水平升高[(16.65±6.02)mmol/L vs.(5.25±0.76)mmol/L,P<0.05],PAS染色出现肾小管刷状缘脱落、肾小管上皮细胞脱落坏死、空泡样变性、肾小管官腔扩张、腔内管型形成等肾小管损伤表现,半定量分析肾小管损伤评分升高(3.58±0.31 vs.0.33±0.20,P<0.05)。肾小管凋亡指标Bax/Bcl-2比值在mRNA水平和蛋白水平均升高,凋亡的标志性TUNEL染色阳性细胞明显增多。线粒体功能相关基因PGC-1α和TFAM在mRNA水平和蛋白水平表达下降。CircInteractome和miRbase预测得到MFACR与miR-652-3p以及miR-652-3p与MTFP1之间有结合位点。RT-qPCR结果显示I/R诱导的AKI小鼠肾组织中MFACR表达下调,miR-652-3p表达上调,MTFP1表达下调。免疫印迹结果及免疫荧光染色均显示MTFP1蛋白表达水平下降。此外,FISH染色显示AKI小鼠和AKI患者的肾脏组织中,MFACR、miR-652-3p和MTFP1共定位于肾小管;并且MFACR表达下调,miR-652-3p表达上调,MTFP1表达下调。结论:1)I/R诱导的AKI小鼠肾组织中,肾小管坏死及凋亡显著增加,线粒体功能相关基因减少。2)I/R诱导的AKI小鼠肾组织中,线粒体分裂和凋亡相关的环状RNA MFACR表达下降,miR-652-3p表达上调,线粒体分裂过程蛋白1 MTFP1生成减少。且MFACR、miR-652-3p、MTFP1共定位于肾小管。3)MFACR/miR-652-3p/MTFP1通路的变化也在AKI患者肾组织获得验证。4)本研究结果提示MFACR/miR-652-3p/MTFP1通路可能参与AKI的发生机制并发挥重要作用。