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肾间质纤维化是各种慢性肾脏疾病进展到终末期的共同病理改变。越来越多的临床及动物试验显示间质纤维化、小管萎缩的程度与肾小球滤过率下降及肾功能的改变存在明显的正相关,因此较之肾小球的病理改变,肾小管间质病变被认为是决定预后更为重要的因素。肾小球性蛋白尿能通过多种机制诱发及加重肾间质纤维化。而白蛋白对小管上皮细胞的激活是间质炎症反应启动和纤维化发生的重要因素之一。其中,转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGFβ)的过度表达已被公认为与间质纤维化发生和形成有密切的关系。TGF-β的下游效应因子之一结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)介导转化生长因子的部分生物活性。但人白蛋白对肾小管上皮细胞CTGF的作用未见文献报道,且目前仍缺乏一种较为理想的方法抑制肾小管上皮细胞中TGF-β1的过度表达。
近几年来,基于RNA干扰现象而产生出功能缺陷表型的新技术应运而生,并且与基因敲除等技术相比体现出了相当的优越性,从而展现出非常广阔的应用前景。RNA干扰能通过导入与目标基因具有同源序列的短双链RNA(小干扰RNAs,siRNAs)或短发夹状RNA(shRNA)特异性的抑制靶基因表达。基于以上原理,本实验首先观察人白蛋白对肾小管上皮细胞增殖、TGF-β1、 CTGF、FN表达的作用,然后采用本研究所前期研究已构建的两个表达TGF-β1 shRNA的质粒(pcDU6-Al-A2和pcDU6-B1-B2)转染小管上皮细胞,观察其对人白蛋白刺激下小管上皮细胞增殖,TGF-β1、CTGF和 FN的影响。
目的:利用已构建的TGF-β1 shRNA表达载体转染人肾小管上皮细胞,观察其对于白蛋白诱导下肾小管上皮细胞在细胞增殖活化,TGF-β1,CTGF,及FN方面的影响。
方法:体外培养人肾小管上皮细胞(HK2),采用脂质体2000将表达TGF-β1 shRNA的pcDU6质粒载体(pcDU6-A1-A2和pcDU6-B1-B2)转染入试验组细胞。使用人血清白蛋白(5g/1)刺激HK2细胞12及24小时,用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法测定细胞增殖;HK2细胞中TGF-β1、和FN mRNA的表达水平采用半定量RT-PCR检测,培养液中TGF-β1及FN蛋白质水平采用双抗夹心法ELISA检测。5g/l白蛋白刺激HK2细胞12小时,细胞中CTGFmRNA的表达水平采用半定量RT-PCR检测。
结果:白蛋白(5g/l)分别干预HK2细胞12及24小时,与1640对照组比较均可促进HK2细胞增殖(p<0.05),且作用24小时组更明显;TGF-β1shRNA表达载体转染组,较之pcDU6空载体组,HK2细胞增殖被抑制(p<0.05)。在白蛋白(5g/1)分别刺激12小时及24小时后,细胞中TGF-β1和FN mRNA的表达及培养液中TGF-β1和FN的蛋白质表达水平均明显升高,(p<0.05)在白蛋白(5g/1)刺激12小时,CTGFmRNA的表达增加;TGF-βlshRNA表达载体转染组较pcDU6空载体组明显下调TGF-β1及FN的基因表达(p<0.05),细胞培养液中,TGF-β1和FN的蛋白质水平明显下降,CTGFmRNA的表达亦下降。两TGF-β<,1>shRNA干扰组间比较,以及pcDU6空载体转染组与白蛋白刺激组比较,在细胞增殖、TGF-β<,1>、CTGF及FN表达方面无显著差异(P>0.05)。
结论:人白蛋白刺激可促进HK2细胞增殖、上调细胞TGF-β<,1>、CTGF及FN mRNA表达,并致细胞TGF-β<,1>和FN的蛋白分泌水平增加。TGF-β<,1> shRNA能够明显抑制白蛋白刺激下HK2细胞增殖、TGF-β<,1>、CTGF和FN的表达及TGF-β<,1>和FN分泌。以上结果提示TGF-β<,1> shRNA表达载体对于白蛋白介导的肾间质纤维化可能具有潜在的治疗价值。