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目的:肾脏衰老的机制目前尚不很清楚。近年研究显示免疫炎症反应与肾脏衰老有关。在机体衰老过程中,适应性免疫反应(adaptive immunity response)显著下降，表现为免疫衰老(immunosenescence);而固有免疫反应(innate immunity response)明显被激活,导致机体出现一种低水平、慢性炎症状态,即炎性衰老(inflamm-aging)。肾脏作为代谢活跃器官,极其容易衰老。炎症小体(inflammasome)是机体固有免疫系统的重要组分,由细胞内模式识别受体(pattern recognition receptors, PRRs)、接头蛋白ASC (apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD)及procaspase-1蛋白组装而成的高分子量多蛋白复合物。多种不同外源性病原相关分子模式(pathgen-associated molecular pattrens, PAMPs)如细菌,和内源性危险信号相关分子模式(danger-associated molecular patterns, DAMPs)如活性氧(reactive oxygen species, ROS)可通过与模式识别受体结合诱导炎症小体的组装与激活,导致模式识别受体蛋白(如NLRP1, NLRP3, NLRC4, AIM2)发生自身寡聚化,招募接头蛋白(ASC)及效应蛋白(caspase-1)前体,共同装配成多蛋白复合体,激活caspase-1 (IL-1β转化酶),进而促进促炎细胞因子IL-1β和IL-18前体(proIL-1β和proIL-18)的剪切成熟和分泌,引起系列炎症反应。目前对于各种内、外源性分子配体如何激活炎症小体的机制还不清楚。NF-κB是细胞内调控各种促炎因子表达的关键性转录因子。配体分子与TLR4及IL-1R结合后可激活下游NF-κB信号通路,调控炎症小体组分NLRP1, NLRP3, NLRC4, AIM2及proIL-1β和proIL-18的表达机制，此过程为炎症小体的"priming"。目前仅有NLRP1, NLRP3, NLRC4, AIM2四种模式识别受体可通过组装成炎症小体在固有免疫应答过程中发挥作用。近年研究显示炎症小体与多种疾病如老年痴呆、糖尿病、动脉粥样硬化、痛风等的发生发展有关。但是,目前对炎症小体在肾脏器官衰老中的作用及机制尚不清楚。本研究中我们首次系统性地观察了调控炎症小体表达的上游‘’priming"信号通路分子,炎症小体成分及其下游的促炎细胞细胞因子在肾脏衰老中的表达变化。这些研究对于理解肾脏衰老发生和发展机制以及探索新的延缓衰老相关肾脏疾病的治疗方案具有重要的意义。方法：1、将雄性Fischer344大鼠随机分为3月龄(青年组)和24月龄(老年组)两组,每组各10只。留取24小时尿液标本,抽取血样标本后处死。尿液标本检测尿蛋白/肌酐比率,血液标本检测生化指标及肾功能指标(Scr、BUN)。留取部分肾脏组织液氮冻存,分别用于western blot及RT-qPCR检测。另外取部分肾组织进行OCT包埋和10%甲醛固定,分别用于免疫荧光染色、PAS染色及免疫组织化学染色。2、用PAS染色技术检测青年组与老年组大鼠肾脏组织的病理变化。3、用western blot系统性地分析3月龄与24月龄肾脏组织中①调控炎症小体表达的’priming"信号通路中的TLR4 (Toll样受体4)、IL-1R及其下游NF-κB 信号通路分子Phospho-IRAK4, Phospho-IKKβ, Phospho-IKBα, Phospho-NF-κBp65 (Phospho-表示激活分子)的表达活化情况；②炎症小体成分中NLRP1、NLRP3、 NLRC4、AIM2、procaspase-1、caspase-1及下游促炎细胞因子IL-1β、IL-18的前体及活化形式的表达水平。4、用实时定量PCR (RT-qPCR)检测两个年龄组肾组织中NLRP3、IL-1β、IL-18 mRNA的表达变化情况。5、用免疫组织化学染色及免疫荧光双染色技术进一步明确衰老肾组织中NLRP3、NLRC4、caspase-1的表达及在肾小球内细胞定位情况。结果：1、PAS染色结果显示,3月龄大鼠肾组织形态结构正常,而24月龄大鼠肾组织中系膜细胞增生,系膜基质增宽,硬化肾小球数目增多,弥漫性肾小管萎缩,肾间质纤维化,炎性细胞浸润。2、western blot结果显示,与3月龄大鼠肾组织相比较,24月龄大鼠肾脏中调控炎症小体表达的"priming"信号通路分子TLR4, IL-1R及下游NF-κB信号通路分子Phospho-IRAK4、Phospho-IKKβ、 Phospho-IKBα、Phospho-NF-κBp65表达均显著升高；炎症小体成分NLRP3、NLRC4、 pro-caspase-1、caspase-1及下游的促炎细胞因子IL-1β、IL-18及pro-IL-18匀明显激活:NLRP1、AIM2、pro-IL-1β随增龄变化不显著。3、实时定量PCR结果显示,在大鼠肾脏组织中,NLRP3、IL-1β、IL-18的表达随增龄显著升高。4、免疫组织化学染色结果显示,与3月龄大鼠肾组织相比较,24月龄大鼠肾组织中NLRP3的表达显著升高,并且主要分布于肾小球内,肾小管内基本无表达。免疫荧光双染色结果显示,衰老大鼠肾组织内高表达的NLRC4及caspase-1主要分布在肾小球毛细血管内皮细胞,肾小管及肾间质无表达。结论：在肾脏衰老过程中参与调控炎症小体表达的上游"priming"信号通路分子被明显活化,NLRP3炎症小体与NLRC4炎症小体被显著激活并导致下游促炎细胞因子IL-1β与IL-18的表达上调。由此推断炎症小体信号通路活化在肾脏器官衰老的发生及发展机制中可能发挥至关重要的作用。本研究为今后制定延缓肾脏衰老及相关疾病的方案提供依据。