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目的:探讨TIMP-1在糖尿病肾病的发生、发展中的作用及机制,观察在基因水平下调TIMP-1表达对糖尿病肾病的防治作用。方法:通过建立大鼠糖尿病动物模型,给予携带正义、反义人基质金属蛋白酶抑制剂-1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TIMP-1)逆转录病毒转染至糖尿病大鼠肾脏,观察2、4、6、8周各组大鼠肾功能变化,PAS、PAM染色观察大鼠肾脏病理形态改变。RT-PCR方法检测大鼠肾组织中人TIMP-1,大鼠TIMP-1各时间点基因水平的变化,Western Blot方法检测大鼠肾组织中鼠TIMP-1、MMP-2、MMP-9,P-ERK、P-AKT、P-BAD( Ser112、Ser136)各组蛋白水平的变化,以及免疫组化检测鼠TIMP-1、fibronection(FN)、LAMININ(LN)和Ⅳ型胶原的表达。结果:随时间点的延长,糖尿病大鼠的肾脏功能逐渐开始受累,成模8周时,尿蛋白/尿肌酐,血肌酐,血尿素氮,相对肾重,糖尿病组与对照组比较均显著升高(P<0.05),DM-T组表达最高(P<0.05),DM-ANTI组,DM-Los组表达下调,与DM组,DM-T组比较(P<0.05)。肾组织病理PAS、PAM染色可见糖尿病组大部分肾小球基底膜明显增厚,系膜区系膜基质增生,系膜细胞增多;DM-T组,出现结节性肾小球硬化改变;而DM-ANTI组和DM-Los组肾组织病变明显减轻改善,肾小球基底膜均匀变薄,系膜区基质减少,系膜细胞增多减少。RT-PCR检测人TIMP-1在各组肾脏的表达显示,只有DM-T组和DM-ANTI组可见扩增片断,说明逆转录病毒成功转染入大鼠肾脏组织。分别检测鼠TIMP-1在2、4、6、8周表达,随时间点延长,与对照组比较,糖尿病组表达升高(P<0.05),与DM组比较DM-T组明显升高(P<0.05),而DM-ANTI组和DM-Los组组表达下调(P<0.05)。鼠TIMP-1蛋白表达与基因水平表达一致;MMP-2、MMP-9随时间点的延长,与对照组比较DM组表达降低(P<0.05),与DM组比较DM-T组表达下调(P<0.05),而DM-ANTI组和DM-Los组表达上调(P<0.05)。免疫组化示鼠TIMP-1、细胞外基质FN、LN、Ⅳ型胶原阳性染色面积与对照组比较DM组表达增多(P<0.05),与DM组比较DM-T组表达上调(P<0.05),DM-ANTI组和DM-Los组细胞外基质增生明显减少(P<0.05)。同时,在蛋白水平上检测MEK/ERK信号通路和PI3K/AKT信号通路中p-ERK1/2、p-AKT、及抗凋亡因子p-BAD(Ser112、Ser136)的表达,与对照组比较DM组表达增加(P<0.05),与DM组比较DM-T组表达升高(P<0.05),而DM-ANTI组和DM-Los组表达相应下调(P<0.05)。结论:1.TIMP-1在糖尿病病中的高表达对糖尿病肾病的发生发展起到重要作用。2.反义TIMP-1在基因水平下调TIMP-1表达,对糖尿病大鼠肾脏起到保护作用。3.糖尿病肾病中TIMP-1促进肾小球系膜细胞增殖作用是部分通过MEK/ERK、PI3K/AKT通路实现的。