腹膜透析是终末期肾病的重要替代疗法之一,但随着透析时间的延长,因腹膜纤维化导致的超滤衰竭(ultrafiltration failure,UFF)是退出腹膜透析的主要原因。因此如何避免腹膜透析引起的腹膜纤维化,从而延长腹膜透析的时间是广大学者研究的热点问题。目前学者们普遍认为腹膜间皮细胞的转分化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)是腹膜纤维化的病理基础,但也有学者提出因为水通道蛋白1(aquaporin 1,AQP1)介导50%的超滤,所以AQP1的功能不足可能也是超滤失败的一个原因。水通道蛋白1是水通道家族的成员之一,是细胞膜上转运水的特异性通道蛋白,在人体内分布十分广泛,在毛细血管内皮细胞,肾小管细胞,红细胞膜,以及晶状体等均有表达,而腹膜间皮细胞也被证明有水通道蛋白1的表达。但是AQP1在腹膜透析引起腹膜纤维化的过程中的作用目前还没有相关报道。本实验拟观察AQP1在长期高渗性葡萄糖透析液作用下导致的腹膜纤维化中的作用。本实验中我们首先选用美国Access Technologies公司的Mouse port导管,将小鼠麻醉后切开腹部皮肤及腹壁层,并从切口处向背部建一皮下隧道,将导管植入小鼠体内,一端置于腹腔,一端置于背部皮下,然后固定导管,缝合皮肤。术后一周利用其给药腔每日注射生理盐水,待切口愈合后每日给予4.25%葡萄糖的腹膜透析液,从而建立模拟人的腹膜透析模型,经过一个月的给药时间,通过马松染色等方法验证其腹膜纤维化形成,从而认为腹膜透析引起的腹膜纤维化模型建立成功并通过免疫荧光等方法鉴定腹膜有AQP1的表达。与此同时,我们测量了AQP1在透析后腹膜间皮细胞表达的变化,结果显示,透析组纤维化的腹膜中可以看到大量表达AQP1的毛细血管,而透析组腹膜间皮细胞AQP1的表达较未透析组明显低降低。然后我们将有CD1背景的小鼠和AQP1敲除的小鼠分成4组:对照组,腹膜透析组,AQP1敲除组,AQP1敲除腹膜透析组。2组透析的小鼠每日给予4.25%葡萄糖的腹膜透析液共28天后,人性化处死小鼠,并取插管对侧腹壁,观察AQP1在慢性腹膜透析腹膜纤维化过程中的作用。结果显示2组透析的小鼠腹膜呈明显的纤维化改变,而AQP1敲除透析组的小鼠腹膜纤维化改变更为严重,腹膜厚度也明显大于透析组(P<0.05)。我们使用电镜观察各组腹膜发现除对照组外其它各组的腹膜间皮细胞均呈微绒毛化改变,并有上皮细胞空泡样变。AQP1敲除透析组小鼠腹膜间皮细胞受损最为严重,有细胞崩解、从基底膜脱落的表现,而基底膜也有破坏的表现。同时测定各组葡萄糖的浓度,结果显示各组间血糖浓度无明显差异。接着我们又利用STZ诱导建立有CD1背景的正常小鼠和AQP1敲除小鼠的1型糖尿病模型。在给药后4个月处死小鼠留取腹膜,观察AQP1在内源性血糖增高的情况下对腹膜间皮细胞的影响。结果显示各组小鼠腹膜厚度无明显差异,无纤维化改变,AQP1敲除糖尿病组腹膜间皮细胞发生柱状改变,细胞核也有相应的变大变圆的改变。综上所述,我们成功的通过体内植入Mouse port导管建立了小鼠慢性腹膜透析腹膜纤维化模型,这对于开展有关腹膜透析的研究如纤维化的机制,透析液成分的选择,腹膜透析治疗方案的改进等是非常重要的手段;其次,研究发现AQP1对维持腹膜正常的生理功能起着重要的作用,而对长期腹膜透析来说AQP1能起到保护腹膜的作用,能减轻或延缓腹膜纤维化的发生及发展,因此AQP1可以作为重要的干预因素来延长腹膜透析患者的治疗时间,减轻腹膜纤维化;最后,我们使用1型糖尿病模型观察在高血糖的情况下腹膜间皮细胞的改变。结果显示长期(4个月)高血糖(30.0mmol/L以上)没有引起腹膜纤维化的改变,但AQP1敲除糖尿病鼠的腹膜间皮细胞形态出现改变,提示腹膜间皮细胞出现损伤,而AQP1可以保护这种由高糖引起的腹膜间皮细胞的损伤。因此,无论内源性和外源性的高糖环境都可以引起腹膜间皮细胞的损伤,这种损伤可能与渗透压有关,渗透压越高,损伤越重。并且AQP1可以起到保护腹膜间皮细胞的作用。因此上调AQP1的表达可能是一种新的减轻腹膜透析引起腹膜纤维化的治疗策略。