急性肾损伤（acute kidney injury,AKI）已成为全世界范围内的公共卫生问题,它起病急、发病率高且无特效治疗药物,具有很高的死亡风险,而其预后不良则可进展至慢性肾脏病,给我们带来了沉重的医疗负担。近年来,由于心血管介入诊断治疗与碘造影剂的广泛运用,以及创伤、休克的发生和肾移植手术的开展,造影剂诱导的AKI（contrast-induced acute kidney injury,CI-AKI）以及缺血再灌注（ischemia/reperfusion,I/R）诱导的AKI成为两类比较常见的AKI。身体是一个有机整体,我们之前发现其他器官如骨骼肌和胃肠道对肾脏有一定的“对话”作用。当发生AKI时,骨骼肌和胃肠道可能对损伤的肾脏有什么影响呢?因此,我们围绕这一思路,尝试了以下两个主要部分的探究:（1）肌肉因子MG53（Mitsugumin 53）缓解造影剂诱导的急性肾损伤的作用与机制研究;（2）胃肠激素胃泌素缓解缺血再灌注诱导的急性肾损伤的作用及机制研究。第一部分MG53缓解造影剂诱导的急性肾损伤的作用与机制研究研究背景:MG53是一种新发现的由骨骼肌分泌的膜修复蛋白,通过其膜修复功能,MG53能缓解多种器官的损伤;CI-AKI是临床上由于碘造影剂（contrast media,CM）的使用而引起的常见肾脏并发症。有文献报道在CI-AKI中,碘造影剂对肾小管细胞的毒性作用可能是由其对细胞膜的直接损伤而引发。因此,我们提出假设:MG53可能通过其细胞膜修复作用而缓解CI-AKI。目的:探究MG53对CI-AKI是否具有缓解作用及其潜在的作用机制,为临床上治疗及预防CI-AKI提供可能的新策略。方法:（1）建立大鼠CI-AKI模型,检测大鼠血肌酐（Serum creatinine,SCr）、血尿素氮（blood urea nitrogen,BUN）的含量,验证建模是否成功;通过免疫印迹（Western Blot,WB）检测CI-AKI大鼠血浆和肾脏中MG53蛋白的含量变化;通过免疫组化染色检测CI-AKI大鼠肾脏内源性MG53的定位变化;通过免疫荧光观察外源性荧光标记重组人源MG53蛋白（recombinant human MG53,rh MG53）能否在CI-AKI大鼠肾脏聚集。（2）通过检测SCr与BUN水平,并通过大鼠肾脏切片苏木素伊红（hematoxylin-eosin,H&E）染色,明确rh MG53预处理对CI-AKI有无缓解作用。（3）通过TUNEL染色,探究CI-AKI后大鼠肾小管细胞凋亡的变化,并研究rh MG53预处理有无缓解凋亡的作用。（4）建立体外碘普罗胺诱导肾近端小管（renal proximal tubular,RPT）细胞损伤的细胞模型,采用TUNEL染色验证碘普罗胺对RPT细胞凋亡的影响,并研究rh MG53预处理对其有无保护作用。（5）通过细胞计数试剂盒-8（cell counting kit-8,CCK-8）检测rh MG53对碘普罗胺诱导的RPT细胞损伤有无缓解作用。（6）通过乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）释放实验与FM1-43荧光染色检测碘普罗胺对RPT细胞膜的损伤作用,并研究rh MG53预处理对RPT细胞膜是否有保护作用。（7）通过免疫荧光染色检测MG53在RPT细胞中的定位分布。（8）通过q PCR与WB分别检测MG53的m RNA及蛋白水平变化。（9）通过免疫荧光染色观察MG53与Annexin V（一种在凋亡细胞外膜上标记磷脂酰丝氨酸的敏感且特异的探针）的共定位情况。结果:（1）大鼠CI-AKI模型被成功建立,其血浆MG53蛋白含量减少而肾脏MG53蛋白增多,提示MG53从血浆向肾脏富集;MG53在大鼠肾小管细胞中存在表达,而CI-AKI后MG53向肾小管管腔侧聚集;外源性荧光标记rh MG53在CI-AKI大鼠肾脏聚集。（2）SCr、BUN水平以及H&E染色分别表明rh MG53预处理能够缓解CI-AKI的肾功能损伤及肾脏病理损伤。（3）CI-AKI大鼠肾小管细胞凋亡显著增加,rh MG53预处理可减少其中的细胞凋亡。（4）碘普罗胺可导致培养的RPT细胞凋亡,rh MG53预处理可缓解碘普罗胺诱导的RPT细胞凋亡。（5）碘普罗胺以浓度和时间依赖性方式导致RPT细胞损伤,而rh MG53预处理可缓解该损伤。（6）碘普罗胺导致RPT细胞膜损伤,而rh MG53以浓度依赖性方式缓解碘普罗胺诱导的膜损伤。（7）MG53在RPT细胞膜与胞浆均有分布,但碘普罗胺处理后,MG53向RPT细胞膜聚集。（8）碘普罗胺处理后RPT细胞MG53的m RNA及蛋白表达无明显改变,但碘普罗胺损伤的RPT细胞可大量摄取rh MG53蛋白。（9）MG53与Annexin V存在共定位,提示MG53通过与磷脂酰丝氨酸结合发挥其膜修复作用。结论:肌肉因子MG53可以通过修复细胞膜损伤及减少细胞凋亡来缓解CI-AKI,MG53可能成为治疗或预防CI-AKI的有效药物。第二部分胃泌素缓解缺血再灌注诱导的急性肾损伤的作用及机制研究研究背景:急性肾损伤（acute kidney injury,AKI）的另一类主要原因为缺血再灌注（ischemia/reperfusion,I/R）损伤;胃肠道与肾脏之间存在密切的调节联系,“胃肾轴”是近年来被提出的新颖概念,有文献报道,胃肠激素胃泌素参与了对肾脏排钠功能的调节并进一步参与血压调控。然而,胃泌素是否也能在I/R损伤的肾脏中发挥一定的作用仍不清楚。因此,我们提出假设:胃泌素可能对肾脏I/R损伤有一定的保护作用。目的:探究胃泌素对肾脏I/R损伤的作用及其机制,为临床预防及治疗肾脏I/R损伤提供新的可能的方法。方法:（1）构建肾脏I/R损伤的小鼠模型,分别通过q PCR、WB及IHC检测肾脏I/R后胃泌素受体（也称胆囊收缩素B型受体,cholecystokinin B receptor,CCKBR）的表达及定位有无改变。（2）小鼠肾脏I/R前给予胃泌素,通过检测肾功能指标SCr与BUN、肾脏切片H&E与过碘酸-雪夫（periodic acid-Schiff,PAS）染色以及小管损伤标志物肾损伤分子-1（kidney injury molecule-1,KIM-1）的表达,判断胃泌素预处理能否缓解肾脏I/R损伤。（3）通过TUNEL染色及caspase-3活性测定,探究胃泌素对I/R诱导的细胞凋亡有无影响,并通过WB检测胃泌素对凋亡上游分子Akt磷酸化水平的影响。（4）建立体外HK-2（human kidney-2）细胞缺氧/复氧（hypoxia/reoxygenation,H/R）损伤模型,CCK-8及LDH检测胃泌素对H/R处理的HK-2细胞活力的影响。（5）通过WB检测体外H/R处理后HK-2细胞CCKBR蛋白的表达变化。（6）通过TUNEL染色及caspase-3活性测定,探究胃泌素对H/R处理的HK-2细胞凋亡的影响。（7）通过二氢乙锭（dihydroethidium,DHE）染色、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）及丙二醛（malondialdehyde,MDA）水平测定,探究胃泌素对H/R处理的HK-2细胞氧化应激的影响。（8）通过WB检测胃泌素对HK-2细胞PI3K、Akt及Bad磷酸化的影响。（9）通过CCK-8检测渥曼青霉素（PI3K抑制剂）及Akt抑制剂VIII能否阻断胃泌素介导的HK-2细胞活力保护作用。结果:（1）小鼠肾脏I/R损伤后,CCKBR的m RNA及蛋白水平均显著上调,CCKBR在肾小管细胞膜及胞浆均有分布。（2）小鼠肾脏I/R前给予胃泌素,缓解了I/R导致的SCr及BUN的升高幅度,缓解了肾小管病理损伤,减少了小管损伤标志物KIM-1的增高幅度。（3）胃泌素预处理缓解了I/R诱导肾小管细胞凋亡,且胃泌素促进肾组织Akt的磷酸化水平。（4）胃泌素在常氧条件下对HK-2细胞活力无明显影响,但以浓度依赖性方式缓解H/R导致的HK-2细胞活力损伤,且该保护作用能被胃泌素特异性拮抗剂CI-988阻断。（5）H/R处理后,HK-2细胞CCKBR蛋白的表达显著上调。（6）胃泌素缓解H/R诱导的HK-2细胞凋亡及细胞氧化应激。（7）胃泌素预处理H/R损伤的HK-2细胞后,PI3K、Akt及Bad磷酸化水平增加。（8）渥曼青霉素（PI3K抑制剂）与Akt抑制剂VIII可阻断胃泌素对HK-2细胞活力的保护作用。结论:胃肠激素胃泌素可通过PI3K/Akt/Bad通路缓解I/R诱导的肾小管细胞凋亡,从而缓解I/R诱导的急性肾损伤,胃泌素可能成为临床预防或治疗急性肾损伤的潜在药物。研究背景:肾损伤与高血压之间存在极为密切的关系,血管紧张素II 1型受体（angiotensin II type 1 receptor,AT₁R）被认为是高血压治疗的关键靶点。分选蛋白（sorting nexins,SNXs）是一组以含有PX（phox homology）结构域为特征的胞内物流系统蛋白,它们在蛋白质分选和运输的调控中起关键作用。有文献报道分选蛋白1（sorting nexin 1,SNX1）参与肾脏多巴胺D5受体的分选和运输,而血管紧张素和多巴胺是血压调节中相互拮抗的系统,SNX1是否也参与了AT₁R的分选和运输仍不清楚。因此,我们提出假设:SNX1缺失可能导致血管平滑肌中AT₁R的分选及运输障碍,从而导致AT₁R含量增多、血管收缩功能增强及高血压。目的:探究SNX1是否参与血管平滑肌细胞中AT₁R的分选和运输,为高血压的预防与治疗提供新思路。方法:（1）通过CRISPR/Cas9技术构建基于C57BL/6背景的SNX1基因敲除(Snx1^-/-)小鼠,分别从DNA、m RNA及蛋白水平层面验证小鼠的基因型。（2）采用尾套法测量Snx1^-/-小鼠及其同窝野生型小鼠的收缩压、舒张压及平均动脉压水平。（3）通过肠系膜血管环实验,检测Snx1^-/-小鼠肠系膜动脉对苯肾上腺素、硝普钠及血管紧张素II的反应性变化。（4）通过WB检测Snx1^-/-小鼠动脉组织中AT₁R、AT2R及D5R的蛋白表达变化;通过免疫荧光染色共定位分析探究野生型小鼠动脉组织中AT₁R与SNX1有无共定位。（5）在A10细胞中敲低SNX1后,检测AT₁R蛋白含量的变化及其下游Ca²⁺信号变化;通过免疫沉淀（immunoprecipitation,IP）检测A10细胞中AT₁R与SNX1的有无结合。（6）在A10细胞中敲低SNX1后,检测AT₁R的m RNA水平变化;用放线菌酮（cycloheximide,CHX）抑制新蛋白从头合成后,检测SNX1是否影响AT₁R蛋白的衰减。（7）用CHX抑制新蛋白从头合成后,再分别抑制溶酶体及蛋白酶体途径,探究AT₁R蛋白的降解途径。结果:（1）Snx1^-/-小鼠被成功构建,其收缩压、舒张压及平均动脉压较其同窝野生型小鼠均显著增高。（3）Snx1^-/-小鼠肠系膜动脉对苯肾上腺素、硝普钠的反应性未发生显著改变,但其对血管紧张素II的反应性显著增强。（4）Snx1^-/-小鼠主动脉组织中AT2R与D5R的蛋白表达较对照组未见明显改变,但其AT₁R的表达显著增加,且WT小鼠主动脉中AT₁R与SNX1存在共定位。（5）在A10细胞中敲低SNX1后,AT₁R蛋白含量显著增加,且其下游Ca²⁺信号增强,且A10细胞中AT₁R与SNX1存在结合。（6）在A10细胞中敲低SNX1后,AT₁R的m RNA水平无明显变化,而用CHX进一步抑制新蛋白从头合成后,在SNX1敲低的A10细胞中,AT₁R蛋白衰减显著减慢。（7）用CHX抑制新蛋白从头合成,并用clasto-乳胞素β-内酯（clasto-lactacystinβ-lactone,CLBL）抑制蛋白酶体降解途径,AT₁R蛋白的降解进一步被抑制。结论:SNX1缺失可导致血管平滑肌细胞中AT₁R的分选和运输异常、AT₁R在蛋白酶体系统中的降解减少,进而导致AT₁R含量增加及血管收缩性增强,最终导致血压升高。