Synthesis and deposition of extracellular matrix (ECM) within the glomerulus and interstitium characterizes renal fibrosis, but the mechanisms underlying this process are incompletely understood. The profibrotic cytokine TGF-β1 modulates the expression of certain microRNAs (miRNAs), suggesting that miRNAs may have a role in the pathogenesis of renal fibrosis. Here, we exposed proximal tubular cells, primary mesangial cells, and podocytes to TGF-β1 to examine its effect on miRNAs and subsequent collagen synthesis. TGF-β1 reduced expression of the miR-29a/b/c/family, which targets collagen gene expression, and increased expression of ECM proteins. In both resting and TGF-β1-treated cells, ectopic expression of miR-29 repressed the expression of collagens I and IV at both the mRNA and protein levels by targeting the 3'untranslated region of these genes. Furthermore, we observed low levels of miR-29 in three models of renal fibrosis representing early and advanced stages of disease. Administration of the Rho-associated kinase inhibitor fasudil prevented renal fibrosis and restored expression of miR-29. Taken together, these data suggest that TGF-β1 inhibits expression of the miR-29 family, thereby promoting expression of ECM components. Pharmacologic modulation of these miRNAs may have therapeutic potential for progressive renal fibrosis.

The cytokine transforming growth factor (TGF)-β1 plays a central role in diabetic nephropathy (DN) with data implicating the miRNA (miR) miR-21 as a key modulator of its prosclerotic actions. In the present study, we demonstrate data indicating that miR-21 up-regulation positively correlates with the severity of fibrosis and rate of decline in renal function in human DN. Furthermore, concomitant analyses of various models of fibrotic renal disease and experimental DN, confirm tubular miR-21 up-regulation. The fibrotic changes associated with increased miR-21 levels are proposed to include the regulation of TGF-β1-mediated mothers against decapentaplegic homolog 3 (SMAD3)- and phosphoinositide 3-kinase (PI3K)-dependent signalling pathways via co-ordinated repression of mothers against decapentaplegic homolog 7 (SMAD7) and phosphatase and tensin homologue (PTEN) respectively. This represents a previously uncharacterized interaction axis between miR-21 and PTEN–SMAD7. Targeting of these proteins by miR-21 resulted in de-repression of the respective pathways as reflected by increases in SMAD3 and V-Akt murine thymoma viral oncogene homolog 1 (AKT) phosphorylation. Many of the changes typically induced by TGF-β1, including phosphorylation of signalling mediators, were further enhanced by miR-21. Collectively, these data present a unified model for a key role for miR-21 in the regulation of renal tubular extracellular matrix (ECM) synthesis and accumulation and provide important insights into the molecular pathways implicated in the progression of DN.

Abstract Simultaneous inhibition of angiotensin II AT1 and endothelin ETA receptors has emerged as a promising approach for treatment of chronic progressive kidney disease. This therapeutic approach has been advanced by the introduction of sparsentan, the first dual AT1 and ETA receptor antagonist. Sparsentan is a single molecule with high affinity for both receptors. It is US Food and Drug Administration approved for immunoglobulin A nephropathy (IgAN) and is currently being developed as a treatment for rare kidney diseases, such as focal segmental glomerulosclerosis. Clinical studies have demonstrated the efficacy and safety of sparsentan in these conditions. In parallel with clinical development, studies have been conducted to elucidate the mechanisms of action of sparsentan and its position in the context of published evidence characterizing the nephroprotective effects of dual ETA and AT1 receptor inhibition. This review summarizes this evidence, documenting beneficial anti-inflammatory, antifibrotic, and hemodynamic actions of sparsentan in the kidney and protective actions in glomerular endothelial cells, mesangial cells, the tubulointerstitium, and podocytes, thus providing the rationale for the use of sparsentan as therapy for focal segmental glomerulosclerosis and IgAN and suggesting potential benefits in other renal diseases, such as Alport syndrome.