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目的:探讨高糖环境对肾脏组织中硫氧还蛋白相互作用蛋白(Thioredoxininteracting protein,Txnip)的表达变化的影响,以及高糖环境调控Txnip表达变化的信号传导通路。
方法:体外实验,STZ诱导的糖尿病大鼠模型中,HE染色和PAS染色观察糖尿病模型中大鼠肾脏的结构变化;进一步免疫组化检测Txnip在肾脏的表达部位;RT-PCR和Western blot方法分别验证糖尿病环境导致Txnip的表达变化。体内试验,Western blot方法检测肾小球系膜细胞0 h,12 h,24 h,48 h不同时间点Txnip的表达变化,5.5 mmol/L,10 mmol/L,25 mmol/L不同糖浓度Txnip的表达变化,以及在糖抑制剂(Phloretin)作用下,Txnip的表达变化;应用Real-TimeRT-PCR和Western blot方法进一步通路学研究,在通路抑制剂(MEK抑制剂,ERK抑制剂和p38MAPK抑制剂)作用下,Txnip的表达变化,高糖环境导致氧化应激的发生,流式细胞仪检测高糖状念和抗氧化剂(N-乙酰半胱氨酸)状态下活性氧活性。
结果:1、在大鼠糖尿病模型组肾小球有病理学变化,肾小球炎性细胞浸涧,系膜区增生,变宽;同时确定Txnip在肾小管和肾小球部位确实有改变,糖尿病模型鼠肾脏Txnip的蛋白和mRNA表达明显增多(P<0.05)。2、高糖环境下,肾小球系膜细胞中,Txnip蛋自表达增多,在12h时间点达到高峰,24 h开始降低;在10 mmol/L和25 mmol/L糖浓度时,Txnip表达均增高,在糖转运载体抑制剂作用下,Txnip蛋白表达下降;在MEK抑制剂、ERK抑制剂和p38MAPK抑制剂的作用下,Txnip蛋白和mRNA水平表达均有明显降低趋势(P<0.05)。3、高糖环境下活性氧活性增加,在抗氧化剂(N-乙酰半胱氨酸)的作用下,活性氧活性降低,Txnip表达降低。4、各通路抑制剂对正常糖环境肾小球系膜细胞中Txnip表达无明显作用。
结论:1、在大鼠糖尿病模型试验中,肾脏肾小球和肾小管部位Txnip蛋白表达增高。2、在大鼠肾脏组织中,高糖环境导致Txnip表达变化和ROS/MEK/MAPK信号通路的活化密切相关,这可能为糖尿病肾病治疗机制提供了一个新的思路。