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目的:肾脏间质纤维化是各种肾脏病变进展到慢性肾衰竭的共同过程,其主要特征是肾脏内固有细胞纤维化以及细胞外基质蛋白的异常堆积。多种分子机制及信号通路参与其进程,包括TGF-β1激活、肾小管上皮细胞的向间充质细胞转化、细胞外基质包括纤维连接蛋白、胶原(I,III,IV,V和VII型)等的堆积,发挥了重要的作用。硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin interacting protein,TXNIP)是一种硫氧还蛋白(thioredoxin,TRX)的内源性抑制蛋白,能够通过与其结合抑制其功能。有研究显示,在高糖诱导的HK-2细胞中,敲低TXNIP能够增加的TRX活性,从而抑制高糖诱导的氧化应激,抑制小管细胞TGF-β信号通路的激活,下调纤维连接蛋白(fibronectin,FN)的表达。在高糖诱导的系膜细胞中,敲低TXNIP能够抑制高糖诱导的纤连蛋白表达。新近的一项研究显示,TXNIP与肾脏小管上皮转分化密切相关。TXNIP在糖尿病肾病肾脏纤维化中发挥重要作用,其有可能成为治疗糖尿病进行性肾纤维化的有效靶点。研究已证实,氧化应激损伤在肾脏纤维化中发挥重要作用。到目前为止,有关TXNIP在非糖尿病肾脏间质纤维化中的作用还未见报道。在本研究中,我们制备了TXNIP基因敲除鼠(TXNIP-/-),采用单侧输尿管梗阻(UUO)肾纤维化模型,观察了TXNIP在UUO小鼠肾脏中的表达情况,以及TXNIP在UUO小鼠肾小管间质纤维化中作用,为明确肾脏纤维化的发病机制及其防治的有效作用靶点提供实验基础。方法:1动物模型的建立SPF级C57BL/6(20g-25g)小鼠雄性54只,随机分为UUO模型组和假手术对照组(Sham),分别于术后0 d、3 d、5 d,7 d、14 d取材。观察TXNIP在不同时间的表达动态变化情况。TXNIP-/-小鼠行单侧输尿管结扎,14 d后处死取材。假手术(Sham)组开腹游离输尿管,不结扎。2肾组织取材和观察指标UUO模型建成后,分别于0 d、3 d、5 d、7 d、14 d各组取6只小鼠;TXNIP基因敲除模型组(TXNIP-/-)只取14 d的标本。切取左侧肾脏纵切,一半肾组织用4%多聚甲醛固定,用于光镜(HE、Masson)常规病理学观察;免疫组织化学染色检测α型肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、纤连蛋白(fibronectin,FN)、Ⅰ型胶原蛋白(type I collagen,Col I)、IV型胶原蛋白(type IV collagen,Col IV)等在肾组织的表达;另一半肾组织放入液氮冻存,后转入-80℃保存。用于提取肾组织总蛋白以及总RNA。Western blot检测肾皮质TXNIP、α-SMA、TGF-β1、Smad2、p-Smad2、FN、Col I及Col IV的表达。Real-time PCR检测肾组织TXNIP和α-SMA m RNA的表达情况。结果:1 TXNIP在UUO模型肾脏不同时间表达情况Western blot和Real-time PCR结果显示:TXNIP蛋白及m RNA于UUO模型14d表达明显增多,而3d、5d以及7d等时间点与对照组相比无明显变化。2肉眼及病理改变肉眼观察Sham对照组小鼠:肾脏大小、形态均正常,红褐色,被膜光滑。UUO模型组肾脏明显增大,色苍白,薄膜紧张。行肾脏光镜HE染色、Masson染色显示:Sham对照组肾脏结构,肾小球,肾小管均正常,肾间质无明显炎症及纤维化改变。UUO模型组肾脏结构破坏明显,肾小管明显部分扩张,部分萎缩纤维化,肾间质炎细胞浸润明显,纤维化严重。与UUO组相比,Txnip(-/-)组上述肾脏病理指标明显改善。3细胞外基质蛋白FN,Col I和Col IV蛋白表达情况与Sham对照组相比,UUO组细胞外基质蛋白FN,Col I和Col IV表达水平明显增高(P均<0.01)。与UUO组相比,TXNIP(-/-)组细胞外基质蛋白FN,Col I和Col IV表达水平明显降低。4α-SMA蛋白及m RNA表达情况与Sham对照组相比,UUO组α-SMA在肾小管上皮细胞内以及间质组织表达明显增高(P<0.01)。与UUO组相比,TXNIP(-/-)组α-SMA蛋白表达水平明显降低。Real-time PCR结果显示,α-SMA m RNA在UUO组肾脏表达明显上调,而TXNIP基因敲除组其表达明显受抑制。5 TGF-β1表达以及Smad2信号通路激活情况与Sham对照组相比,UUO组TGF-β及p-smad2蛋白表达明显增高(P<0.01)。与UUO组相比,Txnip(-/-)组TGF-β1及p-smad2蛋白表达明显降低。结论:1在UUO模型的14天,肾脏TXNIP表达明显上调。2敲除TXNIP能够改善UUO引起的肾小管间质纤维化,下调α-SMA的表达,抑制细胞外基质蛋白FN、ColⅠ以及Col IV的合成。3 TXNIP基因敲除对UUO诱导的肾脏纤维化的保护作用可能部分是通过抑制TGF-β1/Smad 2信号通路实现的。