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背景:糖尿病肾病(Diabetic nephropathy,DN)是糖尿病最常见的并发症之一,是导致慢性肾衰竭的重要原因及死亡原因,这一趋势在发达国家更为明显。蛋白尿是DN的主要临床表现及核心发病环节,决定了病情的严重程度和发展速度,且成为一种独立的心血管危险因素。探讨DN蛋白尿的机制临床意义重大。脂氧化酶(Lipoxygenase,LO)是机体内一类重要的氧化酶,主要作用于不饱和脂肪酸。依据其作用于花生四烯酸时氧化位置分为5-、8-、12-和15-LO。12(S)-氢氧化二十碳四烯酸[12(S)-hydroxyeicosatetraenoic acid,12(S)-HETE]是12-LO氧化花生四烯酸生成的活性脂质产物。研究表明,氧化应激和炎症反应是12-LO和其脂质产物12(S)-HETE引起蛋白尿的主要机理。足细胞裂孔蛋白如nephrin、P-cadherin和NEPH1构成肾小球滤过的重要屏障,研究显示DN早期相对肥大肾小球中nephrin表达减少与蛋白尿形成相关。有研究表明P-cadherin损伤可导致非nephrin或NEPH1依赖的蛋白尿,那么其是否与nephrin一样在DN蛋白尿形成中发挥重要作用呢?目前尚未见到相关报道。之前的研究证实12-LO可通过影响nephrin的表达参与DN蛋白尿形成,那么其对同样是裂孔蛋白的P-cadherin作用如何呢?目前尚未有相关报道并因此成为本研究的目的。方法:(1)将同步化的足细胞分成四组:对照组(Ctrl);SB202190组(p38MAPK抑制剂),培养液中加入10-6 mol/L SB202190;12(S)-HETE组,培养液中加入10-7 mol/L12(S)-HETE;12(S)-HETE+SB202190组,培养液中加入10-7 mol/L 12(S)-HETE和10-6mol/L SB202190,24小时后收集细胞,Western blot检测细胞内P-cadherin表达。(2)将微型渗透泵植入Sprague Dawley大鼠皮下,持续泵入12(S)-HETE(1 mg·Kg-1·d-1),对照组泵入乙醇胺。7天后将大鼠处死收集肾脏,应用系列过筛法分离不同大小的肾小球,应用RT-PCR和Western blot检测肾小球内P-cadherin表达。(3)将野生型和12-LO基因敲除C57/BL6小鼠分成四组:野生型对照组(WT)、野生型糖尿病组(WT+STZ)、12-LO基因敲除组(LOKO)、12-LO基因敲除糖尿病组(LOKO+STZ)。小鼠腹腔内单次大剂量注射STZ建立1型糖尿病模型,16周后处死提取肾小球,应用竞争性RT-PCR及Western blot检测肾小球内P-cadherin表达,并采用Western blot检测肾小球内p38MAPK、ERK1/2、JNK及其磷酸化水平。监测小鼠血糖,收集尿液用于测定24h尿白蛋白水平。(4)给予Sprague Dawley大鼠高脂饮食及小剂量STZ腹腔注射建立2型糖尿病模型。成模后随机分为2组:DN组和CDC(Cinnamyl-3,4-dihydroxy-α-cynanocinnamate,12-LO抑制剂)组。DN组皮下注射芝麻油,CDC组皮下注射CDC 8 mg·Kg-1,每周3次。对照组给予正常饮食。检测8周后血糖、体重、肾重,收集肾小球,Western blot、免疫荧光、免疫组化检测肾小球内P-cadherin表达,ELISA检测12(S)-HETE水平。于实验结束前留取24 h尿测尿白蛋白。结果:(1)12(S)-HETE直接刺激明显减少大鼠肾小球内P-cadherin m RNA及蛋白表达(P<0.05),且大、小肾小球无明显差异。(2)12(S)-HETE可减少足细胞内P-cadherin蛋白表达(P<0.05),这一作用可以部分被p38MAPK抑制剂SB202190阻断(P<0.05)。(3)与对照组比较,WT+STZ组小鼠肾小球内P-cadherin表达明显减少(P<0.05),而敲除12-LO基因可增加LOKO+STZ组小鼠肾小球内P-cadherin含量(P<0.05)。(4)与对照组比较,WT+STZ组小鼠肾小球内p-p38MAPK、p-ERK1/2、p-JNK水平均明显增加(P<0.05),敲除12-LO基因仅可以减少p-p38MAPK水平(P<0.05),而对p-ERK1/2和p-JNK无明显影响(P>0.05)。(5)与对照组比较,DN组大鼠血糖、肾重/体重明显增加,肾小球体积明显增大,尿白蛋白水平明显增加(P<0.05);皮下注射CDC可降低糖尿病大鼠肾重/体重及尿白蛋白水平,缓解肾小球肥大(P<0.05)。(6)与对照组比较,DN组大鼠肾小球内12(S)-HETE含量明显增加(P<0.05),且这一趋势在相对肥大肾小球中更明显(P<0.05),CDC可减少糖尿病大鼠肾小球内12(S)-HETE水平(P<0.05)。(7)与对照组比较,DN组肾小球内P-cadherin m RNA和蛋白水平明显减少(P<0.05),且在大、小肾小球中无明显差异(P>0.05),皮下注射CDC可增加糖尿病大鼠肾小球内P-cadherin含量(P<0.05)。结论:(1)12-LO作用产物12(S)-HETE直接刺激可降低足细胞及肾小球内P-cadherin表达。(2)DN肾小球内P-cadherin表达降低,抑制12-LO可上调肾小球内P-cadherin表达水平。(3)12-LO通过p38MAPK信号通路调节DN肾小球内P-cadherin的表达。