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目的:目前糖尿病之所以成为一个威胁人类生命健康的全球流行的慢性疾病,主要是因为由它引起的急慢性并发症,严重影响患者的生活质量,甚至危及生命。与持续性高血糖相比,血糖波动在糖尿病并发症的发生、发展的过程中扮演更重要的角色,是更加严重的有害性因素。糖尿病肾病是一种主要的糖尿病微血管并发症,有临床研究证实血糖波动与糖尿病患者尿白蛋白的增加密切相关。近十几年来,在遗传或各种有害的环境因素影响下,内质网应激诱导的细胞凋亡与糖尿病及其相关并发症的发病机制密切相关,已成为生命领域的研究热点。因此,本研究从细胞水平出发,研究持续低糖、持续高糖,尤其是波动糖对人肾小球系膜细胞凋亡的影响;初步探索持续低糖、持续高糖、尤其是波动糖激活人肾小球系膜细胞内质网应激PERK/CHOP通路诱导细胞凋亡的机制,为临床实现平稳精细控制血糖,减少血糖波动,延缓糖尿病肾病的发生发展提供理论依据。方法:第一部分内容:人肾小球系膜细胞体外培养,分别用不同干预条件培养系膜细胞48小时:即正常糖对照组(NC组):葡萄糖浓度11.11mmol/L;高渗对照组(HOS组):葡萄糖浓度11.11mmol/L+甘露醇浓度18.89mmol/L;持续低糖组(LG组):葡萄糖浓度3.3mmol/L;持续高糖组(HG组):葡萄糖浓度30mmol/L;波动糖组(FG组):细胞交替培养在葡萄糖浓度3.3mmol/L及葡萄糖浓度30mmol/L的培养基中,12小时更换一次培养基。用AnnexinⅤ-FITC/PI双染后流式细胞仪分析检测细胞凋亡率,用TUNEL法染色后荧光显微镜观察细胞凋亡情况。第二部分内容:人肾小球系膜细胞体外培养,分别用不同干预条件培养系膜细胞48小时:即正常糖对照组(NC组):葡萄糖浓度11.11mmol/L;持续低糖组(LG组):葡萄糖浓度3.3mmol/L;持续高糖组(HG组):葡萄糖浓度30mmol/L;波动糖组(FG组):细胞交替培养在葡萄糖浓度3.3mmol/L及葡萄糖浓度30mmol/L的培养基中,12小时更换一次培养基。采用Western Blotting法检测PERK、phospho-PERK、eIF-2α、phospho-eIF-2α、CHOP的蛋白表达以及促凋亡蛋白BAX的表达。结果:不同干预条件培养人肾小球系膜细胞48h后,流式细胞仪分析检测细胞凋亡率的结果示:HOS组与NC组相比,细胞凋亡率无显著差异;LG组、HG组、FG组与NC组相比,细胞凋亡率均增高明显,差异有统计学意义(p<0.05);FG组与LG组、HG组相比,细胞凋亡率增高明显,差异有统计学意义(p<0.05)。TUNEL法染色后荧光显微镜观察细胞凋亡情况的结果示:HOS组与NC组相比,FITC标记的细胞核数目无明显差异,表示两组细胞凋亡无显著差异;LG组、HG组、FG组与NC组相比,FITC标记的细胞核数目增多,表示三组细胞凋亡均增多;FG组与LG组、HG组相比,FITC标记的细胞核数目增多,表示FG组细胞凋亡比其他两组细胞凋亡增多。Western Blotting法检测人肾小球系膜细胞PERK、phospho-PERK、eIF-2α、phospho-eIF-2α、CHOP、BAX的蛋白表达结果示:NC组、LG组、HG组、FG组的PERK、eIF-2α表达无显著差异。与NC组相比,LG组、HG组、FG组的phospho-PERK、phospho-eIF-2α表达增高明显(p<0.05);并且与LG组相比,FG组的phospho-PERK、phospho-eIF-2α表达增高明显(p<0.05),但与HG组相比,其增高不明显(p>0.05)。与NC组、LG组、HG组相比,FG组的CHOP表达增高明显(p<0.05);但与NC组相比,LG组、HG组的CHOP表达增高不明显(p>0.05)。与NC组相比,HG组、FG组的BAX表达增高明显(p<0.05),但LG组的BAX表达增高不明显(p>0.05);与LG组相比,FG组的BAX表达增高明显(p<0.05),但与HG组相比,其增高不明显(p>0.05)。结论:体外研究中,持续低糖、持续高糖、波动糖条件均可能刺激人肾小球系膜细胞发生内质网应激,PERK/CHOP通路激活,进一步诱导细胞凋亡,波动糖与持续高糖及持续低糖相比,对人肾小球系膜细胞的损害更严重。因此,我们认为低血糖、高血糖,尤其是血糖波动诱导肾小球系膜细胞内的PERK/CHOP通路激活,系膜细胞损伤、凋亡,造成肾小球损伤、硬化加重,从而促进糖尿病肾病的进展加重。