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目的：肾小球系膜细胞的肥大和细胞外基质的沉积是糖尿病肾病肾小球硬化的重要病理基础。研究发现，高糖诱导的线粒体活性氧（ROS）形成的增加参与了糖尿病肾脏损害的发生和发展。过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α（peroxisome proliferator-activated receptor-γ coacfivator-lα,PGC-1α）是新近发现的一个重要的核辅激活因子，其广泛参与线粒体的生物合成代谢，并可调节线粒体形态结构（融合和分裂平衡）。研究发现线粒体的融合和分裂平衡改变控制影响 ROS的生成。PGC-1α是否通过调节线粒体融合与分裂平衡影响ROS的生成，继而进一步导致糖尿病状态下系膜细胞功能的异常，目前尚未见有报道。本研究拟通过动物实验和细胞基础实验探讨PGC-1α在高糖情况下调控系膜细胞ROS、线粒体形态结构、细胞肥大中的作用及其可能的调控机制。 方法： 动物实验 ⑴正常对照组大鼠（10只），DM组大鼠（5只），检测血糖、胆固醇、甘油三酯、尿白蛋白、肌酐等指标，并进行组织形态学观察； (2)细胞免疫荧光染色观察DNA损伤产物8-OHdG在肾小球中的变化。 细胞实验 (1)系膜细胞同步化后分成：正常糖浓度组（5.6mmol/L葡萄糖），高糖浓度组（30 mmol/L葡萄糖），继续观察培养48h后，应用双氯荧光素(DCFH-DA)标记细胞内ROS，观察高葡萄糖浓度对大鼠肾小球系膜细胞活性氧（ROS）的影响。血细胞计数仪计数，BCA法蛋白定量，计算两组的总蛋白和细胞数之比。 (2)系膜细胞同步化后分成：正常糖浓度组（5.6mmol/L），甘露醇组（5.6mmol/L葡萄糖+24.4mmol/L甘露醇），高糖浓度组（30 mmol/L），继续观察培养48h后，应用MitoTracker? Red CMXRos线粒体特异性染料标记线粒体，观察高糖状态下大鼠肾小球系膜细胞线粒体形态的变化规律。Western blot检测PGC-1α蛋白表达改变，线粒体分裂蛋白DRP1表达水平。 (3)应用基因沉默技术，沉默系膜细胞PGC-1α的表达后，检测各组ROS水平，评估线粒体形态变化，细胞肥大的改变；WB检测线粒体分裂蛋白DRP1的表达变化。(4)应用基因过表达技术，系膜细胞过表达PGC-1α后，检测各组ROS水平，评估线粒体形态变化，细胞肥大。 结果： 动物实验 ⑴SD大鼠一般资料显示，糖尿病组的血糖、24h尿白蛋白均较对照组显著增加（P＜0.001），肾脏肥大指数（肾重/体重）也明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.001）。 ⑵24h尿白蛋白测定显示，DM组的尿白蛋白在成模后4、8、12周均较对照组显著增加。 ⑶ HE染色结果显示，2型糖尿病肾病大鼠肾小球体积明显增大，系膜基质增生。免疫组化显示，糖尿病组的肾小球纤维连接蛋白（FN）明显高于正常对照组，差异有统计学意义（P＜0.001）。 ⑷免疫荧光显示糖尿病组肾小球中8-OHdG较正常对照组显著升高。⑸糖尿病大鼠肾脏组织的PGC-1α蛋白表达水平较对照组明显降低（P＜0.001）。 细胞实验 基础状态高糖与低糖条件下细胞ROS、线粒体形态、细胞大小、PGC-1蛋白水平的差异 (1)系膜细胞在30mmol/L葡萄糖培养48h后，可见细胞内ROS水平较5.6mmol/L对照组显著增加（P＜0.001）； (2)高浓度葡萄糖培养基（30mmol/L）孵育系膜细胞48h后，细胞线粒体变短变小，线粒体断裂增加，与正常对照组具有明显差异。线粒体的FF和AR的平均值较正常糖浓度组显著降低（P＜0.01）； (3)高糖培养可使系膜细胞线粒体分裂蛋白 DRP1表达增加，显著高于对照组和甘露醇组（P＜0.001），差异有统计学意义； (4)高糖孵育48h的系膜细胞的总蛋白/细胞数之比显著大于低糖对照组（P＜0.05）； (5)30mmol/L葡萄糖浓度孵育的系膜细胞的 PGC-1α蛋白表达水平也较正常对照组显著降低（P＜0.001），提示PGC-1α可能参与了DN的发生。 PGC-1基因沉默 (1) PGC-1α沉默后，发现PGC-αshRNA组的ROS水平较对照组（5.6mmol/L糖浓度培养基）显著增加（P＜0.001），与高糖作用类似； (2) PGC-1α基因沉默后，荧光显微镜下观察发现，PGC-1α-shRNA组细胞内的大部分线粒体变短变小，网状结构消失，线粒体断裂增加，与高糖作用类似； (3) PGC-1α基因沉默后，发现系膜细胞DRP1蛋白较正常对照组显著增加（P＜0.001），与高糖效果一致； (4) PGC-1α基因沉默后，发现PGC-1α-shRNA组细胞的总蛋白与细胞数之比显著高于正常对照组和shRNA阴性组（P＜0.05）； PGC-1α基因过表达 (1)基因过表达PGC-1α后，转染组高糖诱导的系膜细胞的ROS强度明显低于对照组（P＜0.01），而空载体组较对照组无显著差异（P＞0.05）。 (2)基因过表达 PGC-1α后，高糖培养液孵育48h，荧光显微镜下观察发现细胞内线粒体呈管状，长条形，具有正常的网状结构，与5.6mmol/L糖浓度的正常条件下的细胞线粒体形态一致； (3) PGC-1α基因过表达组的总蛋白与细胞数之比显著低于高糖对照组和空载体转染组（P＜0.01），而空载体转染组与对照组相比无显著差异（P＞0.05）。 结论： 1）糖尿病鼠肾组织病理损伤、ROS生成增加与PGC-1α下调有关； 2）高糖条件下，PGC-1α的降低与系膜细胞线粒体断裂增加，网状结构破坏，ROS产生增加及系膜细胞肥大有关； 3）PGC-1α通过对DRP1的抑制作用，减少系膜细胞线粒体断裂，进而抑制高糖诱导的细胞ROS生成，最终影响系膜细胞的肥大和细胞外基质的分泌。PGC-1α可能是糖尿病肾病早期干预的有效靶点。