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目的:肾间质纤维化是导致终末期肾衰竭(ESRD)的主要原因,目前尚缺乏针对肾间质纤维化过程的有效药物用于CKD的防治。TGF-β/Smads信号通路是调节肾间质纤维化过程的主要途径,其中Smad3可直接调控各种纤维化基因的表达,是调节各种促纤维化信号的关键节点,故TGF-β/Smads信号传导可能作为抗肾间质纤维化治疗中的重要靶点。本研究拟在建立UUO小鼠模型基础上,通过腹腔注射Smad3特异性抑制剂SIS3,研究其在肾间质纤维化中的作用并探讨其可能的作用机制,为临床抗肾间质纤维化治疗提供理论和实验依据。 方法:将40只BALB/c雄性小鼠(6周龄,20±2g)随机分成4组,分别为假手术组(Sham),模型组(UUO),SIS3低剂量组(0.2mg/kg)和SIS3高剂量组(2mg/kg),每组10只。通过游离并结扎离断左侧输尿管(UUO模型)建立小鼠肾间质纤维化模型,假手术组只游离不结扎离断左侧输尿管,于UUO术后第1天至第7天,低剂量组和高剂量组小鼠分别腹腔注射相应剂量的SIS3,假手术组和模型组小鼠分别腹腔注射相应剂量的5%DMSO盐溶液作对照,于术后第8天眼球取血采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血浆中IL-1β水平;取肾脏组织分别做苏木素-伊红染色(HE染色)、马松染色(MASSON染色)和过碘酸雪夫染色(PAS染色),观察肾脏病理学改变与纤维化程度;免疫组织化学法(IHC)检测肾脏组织中纤连蛋白(FN)和平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达水平;蛋白印迹法(Western-blot)检测肾脏组织中转化生长因子-1(TGF-β1)、α-SMA、波形蛋白(Vimentin)、Smad2、Smad3、磷酸化Smad2(p-Smad2)、磷酸化Smad3(p-Smad3)、剪切后caspase3、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和环氧合酶-2(COX-2)蛋白表达水平;实时荧光定量PCR法(RT-PCR)检测肾脏组织中α-SMA、Ⅰ型胶原纤维(collagenⅠ)、Ⅲ型胶原纤维(collagenⅢ)基因表达情况,TUNEL法检测肾小管上皮细胞凋亡情况。 结果:1.肾脏病理学结果显示:与假手术组相比,模型组小鼠肾小管扩张,肾小球萎缩,上皮细胞脱落(P<0.05);与模型组相比,SIS3治疗组(低剂量组和高剂量组)呈剂量依赖性的减轻UUO模型引起的肾脏组织结构损伤和肾小管坏死(P<0.05);2.Masson染色,IHC和RT-PCR结果显示:与模型组相比,SIS3治疗组的UUO肾间质中细胞外基质(ECM)沉积、FN蛋白表达强度、collagenⅠ和collagenⅢ的mRNA水平均呈剂量依赖性降低(P<0.05),α-SMA阳性细胞数目及α-SMA和Vimentin蛋白表达水平也出现显著下降(P<0.05);3.TGF-β/Smads信号通路分析结果显示:SIS3治疗组中,p-Smad3水平和TGF-β1蛋白表达水呈剂量依赖性降低(P<0.05),p-Smad2无明显改变(P>0.05)。4.炎性指标分析结果显示:与模型组相比,SIS3治疗组呈剂量依赖性抑制肾脏中促炎性因子TNF-α和COX-2的增加(P<0.05),并抑制血液中的IL-1β的表达(P<0.001)。5.凋亡检测结果显示:与模型组相比,SIS3治疗组肾脏组织中的TUNEL阳性细胞数量显著减少(P<0.05);cleaved-caspase3表达量也显著性降低(P<0.05)。 结论:1.SIS3可通过抑制肌成纤维细胞的活化减少UUO小鼠模型中的肾间质纤维化;2.SIS3可通过特异性抑制TGF-β/Smad3信号通路活性,有效改善UUO引起的肾脏炎症反应,并显著减少UUO引起的肾小管上皮细胞凋亡。