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背景：糖尿病肾病（DiabeticNephropathy，DN）是由糖尿病诱发的以肾功能减退，尿蛋白增多，水肿等为主要特征的代谢性疾病，是糖尿病患者最常见的并发症之一，也是导致终末期肾病的主要因素。糖尿病肾病的发病机制相当复杂，涉及多种信号通路，氧化应激和炎症反应在其中发挥着重要的作用。
FGF1（FibroblastGrowthFactor1）是一种来源于神经外胚层和中胚层的细胞生长因子，对许多种类的细胞具有生物学活性，促细胞分裂能力是其显著特征。现今已有很多FGF1突变体相对FGF1减弱了其促增殖活性，FGF1ΔHBS就是其中一种。已有科研论文报道FGF1在对2型糖尿病小鼠血糖降低、促进脂肪组织重构以及增强胰岛素敏感性等方面具有十分重要的作用，FGF1跟代谢调节之间的联系日益受到人们的关注和重视。FGF1ΔHBS是通过减少FGF诱导的FGF受体二聚体的水平从而减弱FGF1的有丝分裂活性，但是仍然保留其降血糖以及调节代谢的功能，这为FGF1ΔHBS成为一种治疗糖尿病肾病药物提供一种可能。
目的：本研究旨在探索FGF1ΔHBS对糖尿病肾病的治疗作用，并通过体内体外实验进一步证实FGF1ΔHBS的肾脏保护作用是通过干预氧化应激和炎症反应实现的，并进一步证明其抗氧化作用是通过AKT与GSK-3β信号通路，抗炎作用则通过AKT与ASK1信号通路。通过此次研究，我们将更进一步了解FGF1ΔHBS在糖尿病肾脏疾病中的作用，同时为糖尿病肾病的临床治疗提供新的想法和方式。
方法：非促分裂型FGF1蛋白构建、表达和纯化：用点突变技术对FGF1肝素结合位点突变（Lys127Asp，Lys128Gln和Lys133Val），获得了无促分裂活性的新型FGF1突变体FGF1ΔHBS的编码序列。然后将FGF1ΔHBS片段与pET-20b质粒连接，然后转化、鉴定、测序。将测序正确的pET-20b-FGF1ΔHBS转染到大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中，37℃培养至A600=0.8，加入1mM异丙基-L-硫代-β-吡喃葡萄糖苷（IPTG）诱导4h，使用匀浆机将细胞破碎。对FGF1ΔHBS蛋白采用离子交换色谱（SourceQ）和分子筛（S-100）纯化获得高纯度的目的蛋白，蛋白纯度使用12%SDS-PAGE电泳来进行检测，纯度其＞98%用于后续实验。
体内研究FGF1ΔHBS对糖尿病肾脏的影响：（1）Ⅱ型糖尿病模型：根据血糖、体重来选取12周龄雄性db/db(C57BLKS/J-leprdb/leprdb)小鼠20只及其非糖尿病db/m同窝小鼠10只，db/db小鼠随机分成模型对照组和给药组（10只/组），采用隔天腹腔注射（IP）注射0.9%生理盐水和FGF1ΔHBS（0.5mg/kg），连续注射3个月，对照db/m组和模型小鼠则用同步注射0.9%生理盐水,处死前一天代谢笼收取24h尿液。（2）收取血清和肾脏样品，使用自动生化分析仪检尿素氮，血清肌酐以及尿蛋白含量，采用实时荧光定量PCR，Western印迹，透射电子显微镜，免疫荧光，免疫组化以及多种染色方法检测肾脏病理学改变、肾脏氧化应激状态和炎症反应，以及AKT与GSK-3β/ASK1信号通路激活。
体外细胞实验研究FGF1ΔHBS对糖尿病肾病的影响：用Gibco1640培养基（包含10%FBS，链霉素100U/mL，青霉素100U/mL）培养MPC（足细胞），部分细胞使用siRNA敲除AKT表达或者AKT抑制剂MK-2206抑制AKT磷酸化，等待细胞生长至亚汇合时，用不含血清但含抗生素的培养基饥饿12h，FGF1ΔHBS(100ng/mL)处理12h，同时用35mmol/L葡萄糖（高糖）刺激，收集细胞进行WB和荧光q-PCR，检测细胞氧化应激和炎症指标的变化以及AKT与GSK3-β/ASK1信号通路激活。
结果：2型糖尿病小鼠尿生化及血生分析结果显示模型组小鼠肾功能指标血清肌酐、尿素氮及尿蛋白含量增加，而注射FGF1ΔHBS治疗后，各项指标均会下降，这些结果有力说明了FGF1ΔHBS具有肾脏保护作用。HE、Masson以及PAS染色结果显示高血糖导致小鼠出现严重的肾小球肥大，肾小球系膜基质扩张以及肾纤维化，在注射FGF1ΔHBS治疗后，这些症状都有了明显的缓解；Western印迹、肾组织免疫组化/荧光以及实时荧光定量PCR结果表明，FGF1ΔHBS显著改善了肾脏病变，增加了肾脏抗氧化能力。体外细胞实验结果则说明，FGF1ΔHBS通过AKT靶点能调控高糖诱导的细胞ROS表达，且显示FGF1ΔHBS增加了GSK-3β磷酸化，提高抗氧化能力。同时通过ASK1调控炎症反应，这些结果都与体内实验一致。
结论：腹腔注射FGF1ΔHBS显著改善了Ⅱ型糖尿病模型小鼠肾小球和肾小管的损伤程度，同时也缓解肾功能障碍的问题。同时，本研究发现，在体内和体外，FGF1ΔHBS抑制肾炎症和氧化应激通过AKT介导GSK-3β和ASK1信号减弱而发挥作用。结果表明，FGF1ΔHBS通过阻断损伤肾组织中氧化信号级联以及炎症反应而改善糖尿病肾病。
FGF1（FibroblastGrowthFactor1）是一种来源于神经外胚层和中胚层的细胞生长因子，对许多种类的细胞具有生物学活性，促细胞分裂能力是其显著特征。现今已有很多FGF1突变体相对FGF1减弱了其促增殖活性，FGF1ΔHBS就是其中一种。已有科研论文报道FGF1在对2型糖尿病小鼠血糖降低、促进脂肪组织重构以及增强胰岛素敏感性等方面具有十分重要的作用，FGF1跟代谢调节之间的联系日益受到人们的关注和重视。FGF1ΔHBS是通过减少FGF诱导的FGF受体二聚体的水平从而减弱FGF1的有丝分裂活性，但是仍然保留其降血糖以及调节代谢的功能，这为FGF1ΔHBS成为一种治疗糖尿病肾病药物提供一种可能。
目的：本研究旨在探索FGF1ΔHBS对糖尿病肾病的治疗作用，并通过体内体外实验进一步证实FGF1ΔHBS的肾脏保护作用是通过干预氧化应激和炎症反应实现的，并进一步证明其抗氧化作用是通过AKT与GSK-3β信号通路，抗炎作用则通过AKT与ASK1信号通路。通过此次研究，我们将更进一步了解FGF1ΔHBS在糖尿病肾脏疾病中的作用，同时为糖尿病肾病的临床治疗提供新的想法和方式。
方法：非促分裂型FGF1蛋白构建、表达和纯化：用点突变技术对FGF1肝素结合位点突变（Lys127Asp，Lys128Gln和Lys133Val），获得了无促分裂活性的新型FGF1突变体FGF1ΔHBS的编码序列。然后将FGF1ΔHBS片段与pET-20b质粒连接，然后转化、鉴定、测序。将测序正确的pET-20b-FGF1ΔHBS转染到大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中，37℃培养至A600=0.8，加入1mM异丙基-L-硫代-β-吡喃葡萄糖苷（IPTG）诱导4h，使用匀浆机将细胞破碎。对FGF1ΔHBS蛋白采用离子交换色谱（SourceQ）和分子筛（S-100）纯化获得高纯度的目的蛋白，蛋白纯度使用12%SDS-PAGE电泳来进行检测，纯度其＞98%用于后续实验。
体内研究FGF1ΔHBS对糖尿病肾脏的影响：（1）Ⅱ型糖尿病模型：根据血糖、体重来选取12周龄雄性db/db(C57BLKS/J-leprdb/leprdb)小鼠20只及其非糖尿病db/m同窝小鼠10只，db/db小鼠随机分成模型对照组和给药组（10只/组），采用隔天腹腔注射（IP）注射0.9%生理盐水和FGF1ΔHBS（0.5mg/kg），连续注射3个月，对照db/m组和模型小鼠则用同步注射0.9%生理盐水,处死前一天代谢笼收取24h尿液。（2）收取血清和肾脏样品，使用自动生化分析仪检尿素氮，血清肌酐以及尿蛋白含量，采用实时荧光定量PCR，Western印迹，透射电子显微镜，免疫荧光，免疫组化以及多种染色方法检测肾脏病理学改变、肾脏氧化应激状态和炎症反应，以及AKT与GSK-3β/ASK1信号通路激活。
体外细胞实验研究FGF1ΔHBS对糖尿病肾病的影响：用Gibco1640培养基（包含10%FBS，链霉素100U/mL，青霉素100U/mL）培养MPC（足细胞），部分细胞使用siRNA敲除AKT表达或者AKT抑制剂MK-2206抑制AKT磷酸化，等待细胞生长至亚汇合时，用不含血清但含抗生素的培养基饥饿12h，FGF1ΔHBS(100ng/mL)处理12h，同时用35mmol/L葡萄糖（高糖）刺激，收集细胞进行WB和荧光q-PCR，检测细胞氧化应激和炎症指标的变化以及AKT与GSK3-β/ASK1信号通路激活。
结果：2型糖尿病小鼠尿生化及血生分析结果显示模型组小鼠肾功能指标血清肌酐、尿素氮及尿蛋白含量增加，而注射FGF1ΔHBS治疗后，各项指标均会下降，这些结果有力说明了FGF1ΔHBS具有肾脏保护作用。HE、Masson以及PAS染色结果显示高血糖导致小鼠出现严重的肾小球肥大，肾小球系膜基质扩张以及肾纤维化，在注射FGF1ΔHBS治疗后，这些症状都有了明显的缓解；Western印迹、肾组织免疫组化/荧光以及实时荧光定量PCR结果表明，FGF1ΔHBS显著改善了肾脏病变，增加了肾脏抗氧化能力。体外细胞实验结果则说明，FGF1ΔHBS通过AKT靶点能调控高糖诱导的细胞ROS表达，且显示FGF1ΔHBS增加了GSK-3β磷酸化，提高抗氧化能力。同时通过ASK1调控炎症反应，这些结果都与体内实验一致。
结论：腹腔注射FGF1ΔHBS显著改善了Ⅱ型糖尿病模型小鼠肾小球和肾小管的损伤程度，同时也缓解肾功能障碍的问题。同时，本研究发现，在体内和体外，FGF1ΔHBS抑制肾炎症和氧化应激通过AKT介导GSK-3β和ASK1信号减弱而发挥作用。结果表明，FGF1ΔHBS通过阻断损伤肾组织中氧化信号级联以及炎症反应而改善糖尿病肾病。