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前言 腹膜透析(PD)作为终末期肾衰竭(ESRF)替代治疗的有效手段之一,其长期有效的进行有赖于腹膜保持良好的透析效能。PD时腹膜持续暴露于酸性、高渗透压、高葡萄糖浓度的非生理性透析液,导致第一道生理屏障——腹膜间皮细胞(PMCs)发生显著的形态学改变:如细胞表面微绒毛消失、细胞增大甚至细胞剥脱,间皮细胞下基质增多,一些病人可出现基底膜增厚及间质中微血管壁增厚等糖尿病样病变,认为是暴露于极高葡萄糖浓度(83~234mmol/L)的透析液所致。上述结构改变会影响腹膜的透析效能:腹膜的通透性增加,葡萄糖(Glc)吸收加快,导致超滤(UF)下降。可见高糖是造成PMCs损害进而导致透析效能下降、超滤能力丧失的主要原因。因此有必要研究和探讨高糖对PMCs的损伤机制及PMCs对Glc的吸收机制,而PMCs的体外培养则为该研究提供了细胞模型。 Glc的摄取是己糖激酶(HKs)和细胞膜上葡萄糖转运蛋白(GLUTs)在功能上相互偶联的结果。HKs是在ATP和Mg2+存在的条件下,将经GLUTs易化扩散进入细胞的Glc磷酸化为6-磷酸葡萄糖,是Glc进入代谢途径的第一步反应。该反应一方面保证了细胞内外Glc的浓度梯度,使其连续不断的进入细胞内;同时也为Glc进入其它代谢途径提供了共同底物(6-磷酸葡萄糖)。因此细胞内HKs活性变化,决定了细胞对Glc的摄取。 已有实验证实:肾小球系膜细胞的HKs活性在糖尿病相关因素:蛋白激酶C(PKC)激活剂——佛波酯(PMA、PDD)的作用下上调,并伴有细胞对Glc净利用的增加,从而参与了糖尿病肾病的发生发展。而PMCS在PD时暴露于高糖透析液中,是否这种暴露也刺激了 HKS在PMCS的表达呢?因此有必要研究作为 GIC代谢关键酶之一的HKS是否参与了上述病理过程。 关于HKS在PMCS的表达国内外尚未见报道。本实验利用原代培养的PMCS,主要研究糖尿病相关因素:高糖JMA及PDD等PKC激活剂对PMCS的HKS活性的调节,检测HKS活性与0 摄取的相关性;并观察经典型PKCkPKC )抑制剂一e976对HKS活性的影响,为进一步探讨如何减少 GIC的吸收从而增加 UF提供新的理论依据。 实验材料 l、实验动物:雄性SD大鼠 2、实验用细胞:原代培养的腹膜间皮细胞 3、细胞培养、传代及鉴定的相关试剂 4、检测己糖激酶活性及葡萄糖含量的相关试剂 实验方法 1、胰蛋白酶消化法进行大鼠PMCS的原代培养 2、间接免疫荧光法用于PMCS的鉴定 3在一磷酸葡萄糖脱氢酶偶联比色法检测总HK活性 4、观察高糖、佛波酯及CPKC抑制剂对HKS活性的调节 5上色法检测细胞培养液中葡萄糖减少的量,观察细胞对葡萄糖的净利用能力。 ·2· 实验结果 \胰蛋白酶消化20 dn、先弃消化液再用胎牛血清厂BS)吹打收集细胞及培养液含FBS浓度为10%的条件下,原代培养所获细胞的贴壁率高、纯度及生长良好,5-sd可达融合,形成铺路石样外观。经免疫荧光鉴定:细胞角蛋白抗体在胞浆内呈绿色荧光,证实培养的细胞是腹膜间皮细胞。 2、PMCs的基础 HKs活性为(4.80。0.39)U/g蛋白。 3、葡萄糖对HKs活性的诱导呈浓度依赖性 葡萄糖浓度为 2.5%和 4.25%的培养液刺激 PMCS 24 h后,*征活性分别提高65.9 %及so啪(P<O.05人而渗透压对照组 4.25%的甘露醇对 HKS的诱导为 3.2%(P>0.05人 4JMA对HKS活性的诱导呈剂量和时间依赖性,同时伴有GIC净利用的增加。 ①PMCs暴露于PM人浓度为0.01 pmo*L、0.lpmol/L及二卜moUL的培养液24 h后,HKs活性分别提高30.7%J9.9%及99.二%(P SO.00)。 ②PMCs暴露于…moVL PMA后,分别在 lh、3 h、6 h、12 h。18 h、24 h、30 h及 36 h检测 HKS活性。明显的诱导出现在刺激后12 h门8.5%,P<0.0()厂 HKS活性的最大诱导时间出现在刺激后24 h(pp.4%,P<O.00)。 ③PMCs暴露于 1卜moVL PMA 18 h后,细胞对0c的净利用明显增加小.6nunol,P<o.00*,24卜培养液内的*c基本消耗一半K,P北.皿1X与未经**A刺激的细胞对比mc净利用差异显著(P<o.05)。 5、佛波酯对HKS活性的诱导具有PKC特异性 PMCs暴露于 PDD浓度为0.001 po*L、0.of pmo*L及0.l ·3·1llllol/L的培养液24 h后,HKS活性分别提高25.3%52.5%及83.6畅(P<O.01人而相同条件下4a-P*D对*Ks活性的诱导分别为6.6%3.4助及4.9呢(P>O.05)。 6、Glib976抑制了 PMA对 HKS活性的诱导 PMCs暴露于浓度为10 pmo*L二0 pmo*L、30 pmo*L、40umo*L及50 umol/L的 e976预处理30 dn后,再予三卜mol/LPMA培养24 h,H征活性分别抑制了 14.6%、26.8%、34.2畅、44.2%及54.9%(P$0.001人 讨 论 一、腹膜间皮细胞的体外培养 PMCS是构成?