Fgl2在顺铂诱导的小鼠急性肾损伤中的作用及机制研究

来源 :中国人民解放军陆军军医大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangjunshisb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
研究背景顺铂是一种铂类化合物,广泛应用于鼻咽癌、卵巢癌、睾丸癌、膀胱癌等实体肿瘤的化疗。据统计,约有25%~30%使用顺铂的患者发生急性肾损伤(Cisplatin induced acute kidney injury,Cis-AKI),因近端肾小管上皮细胞基底膜侧含有特殊的阳离子转运体易导致顺铂在细胞内蓄积,故是最容易遭受顺铂损伤的部位。尽管顺铂导致的急性肾损伤确切的分子机制尚未完全阐明,但据目前已有的显示:顺铂导致细胞损伤的机制主要包括DNA损伤及交联、氧化应激、线粒体功能障碍、内质网应激、炎症反应、凋亡及坏死等,其中,炎症应答和凋亡在Cis-AKI中起重要作用,越来越多的证据表明抑制炎症和减少肾小管上皮细胞凋亡可明显减轻顺铂诱导的急性肾损伤。因此,研究调节炎症反应及细胞凋亡的分子机制对防治Cis-AKI有重要的临床价值。众所周知,自噬是一个降解过程,可以保护细胞免受饥饿、缺氧、线粒体功能障碍等引起的细胞死亡。自噬已被证明在感染、神经退行性疾病、肿瘤和心血管疾病等多种疾病的发展过程中发挥重要作用。自噬与炎症反应及细胞凋亡关系密切,自噬减低可导致炎症应答失调和细胞凋亡。近年来的研究表明增强自噬的药物,如锂、乳铁蛋白,可以减少顺铂导致的肾小管上皮细胞凋亡,达到缓解Cis-AKI的目的,而自噬相关基因5和7(Atg5和Atg7)敲除可加剧Cis-AKI,提示适度自噬可改善Cis-AKI。纤维蛋白原样蛋白2(Fibrinogen-like protein 2,Fgl2)是纤维蛋白原相关蛋白超家族成员之一,它参与免疫凝血及免疫调节。Fgl2可通过抑制DCs成熟、T细胞增殖分化和功能,促进巨噬细胞向抑炎型即M2型巨噬细胞极化和B淋巴细胞凋亡等机制对机体进行免疫调控,也可调控肾小管上皮细胞、肝细胞、肝窦状内皮细胞等细胞的凋亡。我们课题组先前对Fgl2在肾纤维化的作用及机制的研究中表明肾纤维化肾组织中Fgl2高表达,它可以通过对巨噬细胞极化的影响减轻肾纤维化。在zhao等进行的猪自体肾移植的研究中表明肾移植后外周及局部的Fgl2水平均升高,可通过调控肾移植后不同时期的肾小管上皮细胞的凋亡起保护移植肾的作用。Fgl2与免疫应答及细胞凋亡关系密切,因此,我们猜测Fgl2可通过与自噬相互作用来抑制炎症应答及调节肾小管上皮细胞凋亡减轻Cis-AKI,本研究通过小鼠单次腹腔注射顺铂和体外顺铂刺激HK2细胞建立Cis-AKI模型和来对此进行验证。研究目的1.明确Fgl2在Cis-AKI中的作用;2.探讨Fgl2在Cis-AKI中的作用机制。研究方法1.明确Fgl2在Cis-AKI中的表达变化1.1体内实验C57BL/6为背景的野生型(Fgl2+/+)8~10周龄,体重20~22g的雄性小鼠分成生理盐水组(Saline)和顺铂组(Cis-AKI)。顺铂组小鼠腹腔单次注射大剂量顺铂(20mg/kg)建立小鼠急性肾损伤(Cis-AKI)模型,生理盐水组小鼠腹腔注射与顺铂组相同体积生理盐水,72 h后获取肾脏组织及血清,运用免疫印迹(Western Blot,WB)、免疫组化(Immunohistochemical,IHC)、实时定量 PCR(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)、组织免疫荧光(Immunofluorescence,IF)等技术比较腹腔注射生理盐水组及腹腔注射顺铂组小鼠肾组织中Fgl2的表达,明确Fgl2与Cis-AKI相关性。1.2体外实验顺铂刺激HK2细胞24 h建立顺铂诱导的急性肾损伤体外模型,通过流式细胞术(Flow Cytometry,FCM))及WB检测顺铂刺激后HK2细胞Fgl2表达。2.明确Fgl2在Cis-AKI的作用引入Fgl2基因缺陷(FgL2-/-)小鼠,FgL2-/-小鼠与野生型(Fgl2+/+)小鼠同性别、背景、周龄、体重,FgL2-/-小鼠与 Fgl2+/+小鼠分成 4 组:Fgl2+/+(Saline);Fgl2+/+(Cis-AKI);Fgl2-/-(Saline);Fgl2-/-(Cis-AKI)。Cis-AKI 组予以单次腹腔注射顺铂 20mg/kg,Saline组用相同给药方式给予等体积生理盐水,72h后取眼球血后断颈处死各组小鼠,并获取肾脏组织,比较Fgl2+/+及Fgl2-/-小鼠以下指标:2.1 肾损伤指标:2.1.1 血肌酐、尿素氮等反应肾功能的生物学标志物;2.1.2 应用H&E及PAS染色观察肾脏病理改变及进行肾小管损伤评分;2.1.3 qRT-PCR技术检测KIM-1、NGAL等肾损伤标志物的mRNA 水平。3.探讨Fgl2在Cis-AKI中的作用机制3.1 炎症相关指标:3.1.1 运用qRT-PCR技术检测顺铂处理后Fgl2+/+及Fgl2-/-小鼠肾组织中的TNF-α,IL-6,MCP-1,IL-1,IL-10 等炎症因子的 mRNA 水平;3.1.2 IHC技术检测两组小鼠肾脏组织中CD45阳性细胞数;3.1.3流式细胞技术检测两组小鼠肾脏组织中白细胞(CD45+)、中性粒细胞(CD11b+Ly6G+)、巨噬细胞(F4/80+CD11b+)的数量;3.1.4 WB及免疫荧光技术检测两组肾组织中NF-κB p-p65的蛋白水平。3.2凋亡相关指标3.2.1利用WB检测各组小鼠肾组织中cleaved-caspase 3及cleaved-caspase 9的表达;3.2.2 IHC检测各组小鼠肾组织中cleaved-caspase 3的表达;3.2.3 TUNEL染色检测各组小鼠肾组织中凋亡细胞数。3.3自噬相关检测3.3.1 WB技术检测小鼠肾组织中LC3A/B,P62,Atg7,Beclin-1等自噬相关蛋白;3.3.2透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)检测肾小管细胞中自噬小体;3.3.3 HK2 细胞被 Cis,Cis+rhFgl2,Cis+Baf,Cis+rhFgl2+B af 等处理后检测 LC3A/B,P62,p-p65 及 cleaved-caspase3 蛋白水平。实验结果1.顺铂处理后,Fgl2+/+小鼠肾组织和HK2细胞中Fgl2的表达显著增加1.1 与腹腔注射生理盐水小鼠相比,腹腔注射顺铂小鼠的肾组织中Fgl2表达升高,且主要表达在肾小管上皮细胞;1.2 体外用顺铂处理HK2细胞后,HK2细胞表达FgL2明显升高;2.Fgl2基因缺陷后加重顺铂诱导的急性肾损伤2.1 经顺铂处理后,Fgl2-/-小鼠较Fgl2+/+小鼠有更高水平的血肌酐及尿素氮、KIM-1及 NGAL;2.2 H&E及PAS染色显示Fgl2-/-小鼠在顺铂处理后有更严重的肾脏病理改变,表现为更严重的肾小管上皮细胞坏死、脱落、管型形成、小管扩张;3.Fgl2基因缺陷后,顺铂诱导的急性肾损伤肾组织中炎症应答加剧3.1 Fgl2基因缺陷后,肾组织中有更高水平的TNF-α,IL-6,MCP-1,IL-1β促炎因子及更低水平的IL-10抑炎因子的表达;3.2 Fgl2基因缺陷后,肾组织中有更多的CD45+,CD11b+Ly6G+,F4/80+CD11b+炎症细胞浸润;3.3 在顺铂处理后,Fgl2-/-小鼠较Fgl2+/+小鼠肾组织中有更高水平的p-p65蛋白。4.Fgl2基因缺陷后,顺铂诱导的急性肾损伤肾组织中细胞凋亡增加4.1 顺铂处理后,Fgl2-/-小鼠肾组织中促凋亡蛋白cleaved-caspase 3,cleaved-caspase 9较Fgl2+/+小鼠显著升高;4.2 顺铂处理后,Fgl2-/-小鼠肾组织中TUNEL染色阳性细胞数较Fgl2+/+小鼠明显增多;5.顺铂处理后,Fgl2-/-小鼠肾小管上皮细胞内自噬流较Fgl2+/+小鼠显著减低与Fgl2+/+小鼠相比,Fgl2-/-小鼠在顺铂处理后肾小管上皮细胞内自噬小体堆积,LC3A/B及P62增加,Atg7及Beclin-1无显著差异;6 体外HK2细胞加重组人Fgl2预处理后再予以顺铂诱导,与单用顺铂处理组相比LC3A/B,P62,p-p65及cleaved-caspase3显著减低。加用自噬抑制剂巴弗洛霉素A1(Bafilomycin A1,Baf)阻断自噬后再使用顺铂处理,与单用顺铂组比较LC3A/B,P62,p-p65 及 cleaved-caspase3 显著升高。但 Cis+B af 与 cis+B af+rhFgl2 两组的 LC3A/B,P62及cleaved-caspase3蛋白水平无显著差异,Cis+B af组p-p65蛋白水平较Cis+B af+rhFgl2组高。结论1.Fgl2在顺铂诱导的急性肾损伤肾组织肾小管上皮细胞中表达明显升高;2.Fgl2基因缺陷后可加重顺铂诱导的急性肾损伤;3.Fgl2基因缺陷可能通过降低自噬流加重顺铂导致的肾组织炎症应答和肾小管上皮细胞凋亡加重Cis-AKI。
其他文献
乳酸菌是一种广泛存在于人体及动物胃肠道内的微生物,具有维持肠道菌群平衡和调节免疫等各项生理功能。发挥这些作用的前提是乳酸菌能够在恶劣的胃肠道环境中生存并且定植于上皮细胞。因此,系统地了解乳酸菌在胃肠道环境下的应激反应及黏附机制是深入探索乳酸菌潜在功能的基础。本文研究了罗伊氏乳杆菌SH 23在胃肠液培养后的黏附特性及形态变化,通过转录组学和蛋白组学全面了解其在胃肠液下的适应机制及黏附机制。将罗伊氏乳
随着石油、煤和天然气等不可再生资源的消耗,太阳能的开发和应用越来越引起人们的关注,而太阳能的光热应用是一个重要应用方向,高效率的彩色的太阳能选择性吸收薄膜具有光热转换效率高、红外热发射低,以及与现代化建筑外观相匹配等优点,也已成为当前的研究热点之一。因此,针对太阳能吸收膜的制备和设计,在本论文中,研究基片温度对氧化铋薄膜光学性质的影响,利用反应磁控溅射制备氮化铝掺铁薄膜,设计三层结构的彩色太阳能选
学位
相比于传统城市轨道交通驾驶系统,全自动无人驾驶系统凭借着高可靠、高运能、高服务水平、低成本等优势,逐渐成为城市轨道交通发展的趋势。但由于国内全自动无人驾驶系统尚处于起步阶段,存在运营经验不足,缺乏相关的安全分析及验证等问题,本文针对该问题,建立了城市轨道交通全自动无人驾驶系统运营安全等级模型,同时利用基于Petri网的安全优化技术,对全自动无人驾驶系统关键功能进行安全优化,提升系统的安全可靠性。对
学位
伴随着自动测试系统应用越来越广泛,以及测试功能需求对现场复杂被测装备要求越来越高,普通的总线很难满足自动测试系统的需求,先进的总线技术在新的测试任务种类、测试速度中迫切需要。新的自动测试系统总线标准被研发出来:基于ATCA标准建立的AXIe(Advanced TCA e Xtensions for Instrumentation and test)总线标准,PCI Express接口与LAN(网口
学位
野菊花为菊科菊属植物野菊(Chrysanthemum indicum L.)的干燥头状花序,自《中国药典》(1977年版)收录至今,是大宗常用中药材。随着野菊花的应用日渐广泛,野菊花资源需求的不断上升与其资源量的减少形成了矛盾,同时,市场调研发现,部分野菊花含量测定达不到《中国药典》(2015年版)中的标准(蒙花苷含量不低于0.80%),且不同地域野菊花特征性成分及其含量差异较大,同时其部分地域样
近几年里,在石油钻井探测系统中,把井下的地质油层等信息传输到地面,并实时显示的技术变为分析研究的重心。耦合通信传输系统是应用于石油钻井工具中发生相对转动的定子和转子间传输信息而研制设计的一种井下通信系统。最近几年,电磁随钻测量传输系统已经发展为石油探测的关键研究方向。一方面,在电磁随钻测量传输系统中,复杂而恶劣的井下环境及钻柱间的大背景噪声,造成码元间的干扰很大。另一方面,传输频带十分窄,传输过程
化工分离是化工生产中至关重要的过程,其能耗约为整个生产能耗的70%。高效节能的膜分离技术具有操作简单、分离条件温和以及分离选择性高等特点,在化工分离中极具应用优势。金属-有机骨架(Metal-organic frameworks,MOFs)作为一种新型的有机-无机混杂的多孔功能材料,在继承有机材料的柔性特点的基础上更是发展了无机材料多孔性特点,是优异的分离膜材料,能实现分子水平的分离。本论文针对化