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磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶 B（PI3K/PKB)是近年来发现的一个新的生长因子信号转导途径，PKB又名 Akt。该通路在调节细胞增殖、凋亡和迁移中发挥了重要的作用，尤其在肿瘤的发生发展过程中，PI3K/Akt信号通路在调节上皮细胞向间充质细胞转分化（EMT）中发挥了重要作用。研究发现，肾小管-间质纤维化时同样存在 EMT过程。肾小管-间质纤维化是包括糖尿病肾病（DN）在内的所有慢性肾脏疾病进展至终末期的共同通路。已有研究表明，PI3K/Akt信号通路参与了单侧输尿管梗阻大鼠和小鼠的肾间质-纤维化过程，也有研究报道在2型糖尿病（DM）模型中，PI3K/Akt信号通路被激活，从而参与葡萄糖代谢的调节。但是有作者研究认为在1型糖尿病时 Akt活性下调，以及高脂诱导的大鼠肾脏 PI3K/Ak通路活性下调。鉴于目前对 DN发病过程中 PI3K/Akt通路的表达及其意义存在争议且对 DN时 PI3K/Akt基因和蛋白表达的动态变化研究较少，因此本课题的目的之一拟观察 DM发生发展过程中肾脏和高糖培养原代肾小管上皮细胞PI3K/Akt表达的变化。 Wnt信号通路是调节细胞生长发育的另一个重要通路，是近来的一个研究热点。Wnt信号通路有经典Wnt/β-catenin通路、Wnt/PCP通路和Wnt/Ca2+通路三个分支，并有报道认为 Wnt信号通路的异常激活与肝、肾、肺、心脏以及皮肤等多种组织器官纤维化和多种肿瘤的发生发展关系密切。在 DN发病过程中，Wnt信号通路是否参与 DN时肾小管间质病变，目前尚未见报道。因此本课题的研究目的之二为观察 DM和高糖状态对 Wnt经典和非经典通路成员 Wnt3a和Wnt5a表达的影响。 众所周知，信号通路之间并非各自独立，而是有着千丝万缕的交叉对话关系。糖原合成酶激酶3β(GSK3β)是最早发现的Akt重要的下游因子之一，与许多疾病如糖尿病、癌症有直接关系。目前的研究还认为 GSK3β是 Wnt信号通路的重要组成部分。DN时 PI3K/Akt信号通路的变化是否会影响 Wnt通路，该影响是否与它们的共同下游因子 GSK3β有关，就成为我们关心的另一个问题。因此本课题的研究目的之三为观察PI3K特异性抑制剂LY294002预处理对高糖培养条件下原代大鼠肾小管上皮细胞（PTECs）PI3K-Akt-GSK3β信号通路的影响是否会影响 Wnt信号通路重要成员的β-连环蛋白（β-catenin）的表达变化，并进而影响 Wnt信号通路的信号传导。 研究方法：从在体和体外两方面进行了实验。动物模型采用 SD大鼠链脲佐菌素（STZ）55mg/kg一次性尾静脉注射造成1型糖尿病模型，在 DM2w、4w、8w、12w、16w和24w各时点进行动态观察。测定动物血糖、24h尿蛋白、血肌酐和肾脏指数；HE和PAS染色光镜观察肾脏病理改变；免疫组织化学检测肾组织 Akt1、Akt2、Wnt5a、GSK3β、β-catenin、TGF-β1、α-SMA和FN蛋白的表达；Western blotting检测肾皮质 PI3Kp85α、Akt1、Akt2、p-Akt(Thr308和Ser473)、Wnt3a、Wnt5a、GSK3β、p- GSK3β(Ser9)蛋白的变化；RT-PCR检测 PI3Kp85α、Akt1、Akt2、Wnt5a、GSK3β、β-catenin、α-SMA和FN mRNA表达的变化。体外实验用同种动物进行 PTECs培养和鉴定，观察高糖培养不同时点及 PI3K抑制剂 LY294002预处理后对 GSK3β和β-catenin蛋白和mRNA表达的影响。 结果显示：生化指标及病理改变表明 DM模型复制成功，DM大鼠发生了 DN并出现了肾小管间质病变；原代培养的细胞经鉴定为 PTECs。体内实验显示 DM大鼠肾皮质 PI3Kp85α、Akt1、Akt2、Wnt3a、Wnt5a、GSK3β、α-SMA和FN蛋白和（或） mRNA的表达均上调，β-catenin蛋白在细胞核表达增强，而 mRNA表达无明显变化。体外培养的PTECs上述各指标蛋白和（或）mRNA表达显著上调，还检测到 p-Akt(Thr308和Ser473)和p- GSK3β(Ser9)表达的上调。用 LY294002抑制 PI3K活性后，对高糖培养的PTECs Akt1、Akt2和GSK3β mRNA和蛋白表达无影响，下调了p-Akt(Thr308和Ser473)和p- GSK3β(Ser9)的表达，使β-catenin蛋白在细胞核中表达明显减少。 以上体内外研究结果均显示：高糖状态可从基因水平上调 PI3K/Akt及 Wnt3a和Wnt5a表达以及激活 PI3K/Akt和Wnt的经典及非经典信号通路，PI3K/Akt信号通路可能通过对 GSK3β活性的影响进而部分调节β-catenin蛋白在胞核的表达从而影响 Wnt信号传递。研究还表明，PI3K/Akt和Wnt通路参与 DN大鼠和PTECs的EMT过程及促进 DN大鼠 FN沉积，参与 DN发生发展及肾脏纤维化发病过程。