论文部分内容阅读
目的:糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病特有而严重的微血管并发症之一。其突出病理表现为肾小球系膜病变、细胞外基质合成增多,最终导致肾小球硬化和间质纤维化。DN的病因与发病机制复杂,目前尚未完全阐明。研究显示,DN是一种低度炎症性疾病,长期高血糖造成的代谢紊乱及血流动力学改变可触发肾脏炎症反应,核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体在高血糖刺激下可被激活,活化Caspase-1促进白细胞介素IL-1β成熟和分泌,产生强大的内源性炎性反应,介导DN发生及发展。而肾组织病变所致的上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)在DN早期纤维化进展中起重要作用,转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)在DN肾脏中高表达,是EMT的关键调节因子,也是肾脏纤维化的重要标志之一。Maresin1是来源于n-3不饱和脂肪酸的脂蛋白,是抗炎促消退介质中的最新家族之一,研究已证实maresin1不仅有强大的抗炎作用,而且可通过抑制TGF-β1诱导产生EMT改善肺纤维化的进展。但是,目前maresin1对DN炎症和纤维化的相关作用尚未见报道,故本实验通过体外培养小鼠肾脏系膜细胞观察maresin1对高糖刺激下小鼠系膜细胞的保护作用并探究其可能的作用机制。 方法: 1.细胞培养及分组:体外培养小鼠肾小球系膜细胞,以30mmol/L高糖作为刺激因素,maresin1作为保护剂干预高糖作用,分别设为以下6组:(1)正常对照组(normal control group,NC组):培养基含5.6mmol/L葡萄糖;(2)渗透压对照组(osmotic pressure group,OP组):培养基含5.6mmol/L葡萄糖+24.4mmol/L甘露醇(渗透压约等于30mmol/L高糖组);(3)高糖组(high glucose group,HG组)培养基含30mmol/L葡萄糖;(4)不同浓度maresin1+高糖组:1nmol/L maresin1+30mmol/L葡萄糖组(M1+HG组)、10nmol/L maresin1+30mmol/L葡萄糖组(M2+HG组)、100nmol/L maresin1+30 mmol/L葡萄糖组(M3+HG组)(5)maresin1+正常组:作用最明显浓度的maresin1+培养基含5.6mmol/L葡萄糖(6)NAC+高糖组(NAC+HG组):高糖组预先加入10μmol/L活性氧抑制剂NAC工作液作为干预因素,了解活性氧在高糖诱导的肾小球系膜细胞的作用。 2.检测方法:(1).观察maresin1对高糖损伤肾小球系膜细胞的抗炎作用:?30mmol/L高糖刺激肾系膜细胞,RT-PCR检测不同时间点NLRP3、Caspase-1、IL-1β的mRNA表达;?不同浓度maresin1(1、10、100nmol/L)预先处理小鼠肾系膜细胞30min后,用30mmol/L高糖培养基刺激24h,用蛋白免疫印迹(Western blotting)和RT-PCR检测各组细胞NLRP3、Caspase-1、pro-Caspase-1、IL-1β、pro-IL-1β的蛋白及mRNA相对表达量,并用分光光度计和荧光显微镜观察各组细胞中活性氧(ROS)水平;③选择作用最明显浓度的maresin1干预30mmol/L高糖刺激系膜细胞培养24小时,用Western blotting、RT-PCR和免疫荧光检测各组细胞NLRP3、Caspase-1、pro-Caspase-1、IL-1β、pro-IL-1β的蛋白及mRNA相对表达量。(2).观察maresin1对高糖损伤肾系膜细胞的抗纤维化作用:①30mmol/L高糖刺激肾系膜细胞,RT-PCR和ELISA分别检测不同时间点的转化生长因子β1(TGF-β1) mRNA和纤连蛋白(FN)表达水平;②不同浓度maresin1(1、10、100nmol/L)预先处理细胞30min后,用30mmol/L高糖培养基刺激48h, RT-PCR和ELISA法检测TGF-β1的mRNA和FN的表达水平;③选择作用最明显浓度的maresin1干预30mmol/L高糖刺激培养48小时,用RT-PCR和ELISA法检测TGF-β1的mRNA和FN的表达。 3.统计学分析:数据用均数±标准差(xˉ±s)表示,应用统计软件SPSS20.0进行数据分析,各组间比较采用单因素方差分析,组内比较采用方差齐性检验,组间多重比较用LSD-t法,P<0.05表示差异有统计学意义。 结果: 1、与正常组相比,高糖组小鼠肾小球系膜细胞ROS水平明显增加, NLRP3、Caspase-1、IL-1βmRNA表达水平呈时间依赖性增加(P<0.05);同时,TGF-β1和FN表达水平也明显上调(P<0.05),并于48h后变化达峰值; 2、与高糖组相比,maresin1呈浓度依赖性地抑制高糖诱导小鼠肾系膜细胞ROS的生成及NLRP3、Caspase-1、IL-1β蛋白和mRNA表达,且呈浓度依赖性增加pro-Caspase-1、pro-IL-1β蛋白表达(P<0.05); 3、maresin1干预高糖作用后TGF-β1 mRNA和FN水平表达均减少(P<0.05),其表达随maresin1预先加入的浓度呈现递减趋势。 结论:高糖刺激可增加小鼠肾小球系膜细胞ROS产生、NLRP3炎症小体及纤维化因子TGF-β1及FN的表达,maresin1可抑制活性氧诱导的NLRP3炎症小体激活和肾脏纤维化因子TGF-β1及FN的表达。Maresin1可能具有减轻DN炎症并抑制早期纤维化的作用。