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背景:糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病的主要并发症,并且是慢性肾功能衰竭和终末期肾脏疾病的最普遍原因,然而,该疾病的发病机理仍不清楚。多研究认为,糖尿病时的高血糖症、氧化应激损伤及随后的慢性炎症,参与了肾纤维化和肾小球硬化的进程,促进系膜细胞肥大和基质扩张。在此过程中NF-κB信号通路发挥了促增殖和促炎的关键作用。溴结构域和末端外蛋白家族(Bromodomain and Extra-Terminal domain,BET)成员BRD4通过表观遗传学调控基因的转录过程,尤其是在肿瘤和炎症的进程中,对c-Myc和NF-κB都有重要的调控作用。特异性抑制BRD4的功能在多种肾脏疾病动物模型的中具有保护作用,BRD4有可能成为调控DN时系膜细胞肥大和肾脏纤维化进程的重要治疗靶点。目的:本研究通过观察JQ1对高糖诱导的人肾系膜细胞HMCs增殖和肥大表型的影响,初步探讨BRD4在高糖诱导的系膜细胞肥大机制中的作用。方法与结果:1.高糖诱导的人肾系膜细胞HMCs细胞中BRD4的上调:高糖(30m M)处理HMCs细胞48小时后,应用western blot检测BRD4蛋白的表达水平,与正常糖组(NG)相比,高糖组(HG)BRD4蛋白的表达水平明显提高,受BRD4调控的c-Myc表达水平也明显上调。说明BRD4响应了高糖刺激,可能参与DN时系膜细胞的病理性变化。2.JQ1抑制高糖诱导的人肾系膜细胞HMCs增殖:使用MTT法测量细胞活力,高糖(30m M)处理后细胞增殖能力在24小时和48小时都明显增高,而高糖处理的同时给予不同剂量(125、250、500m M)的JQ1后,发现随着JQ1剂量增加,细胞生长被明显抑制,在48小时250m M的JQ1就明显抑制了细胞增殖回复到对照组水平。3.JQ1可以明显抑制BRD4的功能,下调增殖基因表达:western blot检测发现HG组c-Myc的水平较NG组明显上调,而同时给予JQ1(250n M)处理后,c-Myc的水平明显下调,提示JQ1确实明显的抑制了BRD4的功能。与细胞增殖密切相关的增殖基因Akt蛋白磷酸化(p-Akt)水平在HG组也明显上调,而JQ1处理后被下调,提示JQ1对HMCs增殖的抑制作用,可能与下调c-Myc和p-Akt表达有关。4.JQ1抑制高糖诱导的人肾系膜细胞HMCs肥大表型:用细胞数量归一化的细胞总蛋白质浓度表明肾小球系膜上皮细胞肥大程度,定量分析后发现高糖处理48小时后明显增加了HMCs的总蛋白浓度,而JQ1可抑制这种肥大表型。α-SMA在肾小球系膜细胞肥大时表达增加,与间质纤维化密切相关,western blot检测后发现HG组α-SMA水平明显上调,而JQ1抑制了这种上调,进一步验证了抑制BRD4对高糖诱导的HMCs肥大有明显抑制作用。5.JQ1抑制高糖诱导的人肾系膜细胞HMCs合成的胶原Collagen-IV:DN时人肾系膜肥大合成分泌的Collagen-IV增加,而清除基质的基质金属蛋白酶MMP2是肾小球硬化的主要原因。高糖处理48小时后HMCs细胞的Collagen-IV表达明显增加,而MMP2表达下降,说明HMCs细胞肥大贡献了DN的间质纤维化,而同时给予JQ1明显逆转了这种变化,Collagen-IV表达下调,MMP2表达恢复。说明抑制BRD4对高糖诱导的肾小球硬化可能起到治疗效果。6.JQ1抑制高糖诱导的人肾系膜细胞HMCs中NF-κB的活化。高糖处理48小时后HMCs细胞中IκB磷酸化水平增加,细胞核中NF-κB经典活化通路的P65、P50亚基表达增加,说明高糖促进了HMCs细胞中NF-κB的活化,这是DN时系膜细胞增殖、肥大的主要机制,而JQ1处理后IκB磷酸化水平虽无明显下调,但P65核转位明显减少,说明JQ1对NF-κB的活化的抑制作用参与了其对高糖诱导的HMCs细胞肥大表型抑制作用的机制。结论:本研究发现JQ1可以明显抑制BRD4的功能,通过下调高糖诱导的NF-κB和Akt的活化,而明显抑制人肾系膜细胞HMCs的增殖和肥大,为DN时的肾小球硬化防治工作提供了新实验数据和线索。