大黄素调节肾小管上皮细胞自噬的作用及分子机制

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目的:自噬(autophagy)是真核细胞内蛋白质和细胞器的自我降解过程,它在维持细胞内环境稳态中起重要作用。在某些条件下,自噬的异常可能会诱发或加重肾脏疾病,因此调控自噬可能成为治疗肾脏病的新途径。而大黄素作为大黄的主要成分之一,在肾脏疾病的治疗中发挥重要作用。本研究通过建立肾小管上皮细胞自噬的模型,探讨大黄素在体外调节自噬的作用及其机制,以期为大黄素在肾脏病领域的应用提供新的方向。  方法:包括文献研究和实验研究。第一部分文献研究,综述了大黄素治疗肾脏病研究概况和自噬在肾脏病研究概况;第二部分实验研究,首先,运用Western blot检测大黄素对Hanks平衡盐溶液(Hanks balanced salt solution,HBSS)饥饿诱导的细胞自噬标志性蛋白——哺乳动物同族物微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein1 light chain3,LC3)Ⅰ/Ⅱ表达水平的影响;用红色荧光蛋白-微管相关蛋白1轻链3(redfluorescentprotein-microtubule associated protein light chain3,RFP-LC3)质粒瞬时转染NRK-52E细胞,以HBSS(1mL)联合巴弗洛霉素A1(10nmol·L-1)处理,予大黄素(10μmol·L-1)干预后,荧光显微镜下观察RFP-LC3荧光颗粒的变化。然后,以哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)抑制剂雷帕霉素(100 nmol·L-1)干预,观察阻断mTOR信号通路对大黄素抑制细胞自噬作用的影响。最后,通过诱导内源性mTOR抑制蛋白DEPTOR(DEP domain-containing mTOR-interacting protein)过表达,进一步检测mTOR信号通路对大黄素抑制细胞自噬的影响。  结果:HBSS饥饿可诱导NRK-52E细胞LC3Ⅱ蛋白高表达,大黄素干预后可逆转HBSS诱导的LC3Ⅱ蛋白表达增加;HBSS联合巴弗洛霉素A1处理后可引起RFP-LC3荧光颗粒数目增多,大黄素干预后可抑制其数目的增加;雷帕霉素与大黄素、HBSS联合干预后,雷帕霉素可以恢复HBSS诱导的NRK-52E细胞LC3Ⅱ蛋白表达水平;而过表达内源性mTOR抑制蛋白DEPTOR同样阻断大黄素对LC3Ⅱ蛋白表达的抑制作用。  结论:大黄素可以抑制HBSS诱导的肾小管上皮细胞LC3Ⅱ蛋白表达和自噬活化,其阻断自噬的作用可能是通过mTOR信号通路介导的。
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