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背景与目的糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)的一种常见的微血管并发症,也是导致终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)的主要原因。DN的发病机制尚未完全阐明,然而高血糖与微血管并发症之间有着密切的联系。糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs)的聚集,蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)活性的增加,以及伴随肌醇(myoinositol,MI)耗竭的多元醇通路的激活是高血糖造成组织损伤的途径。MI耗竭与DM肾脏的血流动力学紊乱相关,后者可引起肾小球硬化的形成和蛋白尿的出现。另一方面,MI耗竭也将影响肾小管上皮细胞的正常生理功能,导致细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)的聚集和肾小管间质的纤维化。MI耗竭在DN的发生发展中起到了重要的作用。MI耗竭的内在机制尚不清楚,MI的代谢可能起着关键的作用。MI代谢途径的第一步关键反应由肌醇加氧酶(myoinositol oxygenase,MIOX)这一加单氧酶催化,该反应主要发生于肾皮质的近曲小管上皮细胞。MIOX催化MI氧化裂解生成D-糖醛酸,D-糖醛酸接下来通过葡糖醛酸—木酮糖通路被代谢为木糖醇。这是MI代谢的唯一已知通路,因而MIOX可能在内源性MI水平调节中发挥着重要作用。MIOX是一种分子量约为33KD的胞浆蛋白,高特异性的表达于肾脏近曲小管上皮细胞。本研究拟通过观察体外培养的大鼠肾近曲小管上皮细胞在高糖环境下MIOX的mRNA和蛋白的表达水平,探讨MIOX在DN发病机制中的可能作用。方法体外培养大鼠肾近曲小管上皮细胞(NRK-52E),将其分为正常对照组(NG,培养基含5.5mmol/l D-葡萄糖)、渗透浓度对照组(MG,培养基含19.5mmol/l甘露醇和5.5mmol/l D-葡萄糖)和高糖组(HG,培养基含25mmol/l D-葡萄糖)。并于分组培养的12、24、48、72h应用逆转录聚合酶链反应(reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)法检测NRK-52E细胞MIOX的mRNA表达、免疫荧光细胞化学法(immunofluorescence cytochemisrty technique)检测其蛋白的表达。结果(1)NG组NRK-52E细胞有微弱的MIOX mRNA表达,其表达水平在各时间点差异无显著性意义(P＞0.05)。HG组MIOX的mRNA表达呈时间依赖性升高,其表达量在12h即出现升高,并在24h达高峰。与NG组和MG组相比,HG组NRK-52E细胞MIOX的mRNA表达水平显著升高(P＜0.01)。MG组NRK-52E细胞MIOX的mRNA表达量也呈时间依赖性升高,与NG组相比差异有显著性意义(P＜0.01)。(2)NG组NRK-52E细胞的胞浆有MIOX蛋白的基础表达,MIOX各时间点表达量差异无统计学意义(P＞0.05)。HG组MIOX的蛋白表达呈时间依赖性升高,高糖环境下培养12h,NRK-52E细胞MIOX的蛋白表达即出现增加,并于48h达高峰。与NG组和MG组相比,HG组NRK-52E细胞MIOX的蛋白表达水平显著升高(P＜0.01)。MG组NRK-52E细胞MIOX的蛋白表达量也呈时间依赖性升高,与NG组相比差异有显著性意义(P＜0.01)。结论高糖促进了大鼠肾近曲小管上皮细胞(NRK-52E)MIOX的mRNA及蛋白的表达。MIOX的高表达可能通过介导肌醇的耗竭,参与了糖尿病肾病的发病。