STZ诱导的糖尿病肾病小鼠肾小管上皮细胞线粒体自噬及其相关蛋白的表达

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目的:建立Ⅰ型糖尿病肾病小鼠模型,主要研究:1、观察Ⅰ型糖尿病肾病小鼠模型肾小管上皮细胞线粒体自噬情况;2、观察线粒体自噬调节蛋白Nix在Ⅰ型糖尿病肾病小鼠模型中肾小管上皮细胞的表达及分布情况。方法:(1)动物分组及建模:将17只雄性ICR小鼠随机分为正常对照组(Control组,n=5)、糖尿病肾病模型组(STZ组,n=6)和糖尿病肾病药物3-MA干预组(STZ+3-MA组,n=6),成模后予以药物干预并在第八周末宰杀小鼠取出肾脏实验;(2) RT-PCR方法检测Nix的mRNA表达情况;(3)免疫组织化学、Western blot方法检测LC3-Ⅱ、P62和Nix的蛋白表达情况;(4)免疫荧光共定位检测线粒体标记物VDAC与自噬体标记物LC3共定位情况;(5)电镜观察肾小管上皮细胞线粒体自噬现象。结果:(1)成功构建Ⅰ型DKD小鼠模型:72小时后尾静脉采血,当空腹血糖维持在13.9mmol/L或随机血糖维持在16.7mmol/L以上,则认为糖尿病模型成模。且在8周末时,糖尿病肾病小鼠的血糖显著高于正常对照组;光镜及电镜可见肾小球肥大,部分肾小球系膜细胞增生、系膜基质增多,肾小管扩张。(2)STZ小鼠肾组织LC3-Ⅱ、P62、Nix蛋白表达:Westem blot显示STZ组小鼠较正常对照组小鼠肾脏p62、LC3-Ⅱ、Nix表达上调(P<0.05);而自噬抑制剂3-MA干预的STZ小鼠则较STZ小鼠肾脏组织p62、LC3-Ⅱ表达下调(P<0.05),Nix表达下降,但无统计学差异;免疫组化结果与Westem blot结果一致,且该四种蛋白主要在肾小管上皮细胞表达。(3)免疫荧光示STZ小鼠肾脏组织(主要是肾小管上皮细胞)线粒体外膜蛋白VDAC与自噬体标记物LC3-Ⅱ共定位增加,而自噬抑制剂3-MA干预的STZ小鼠则较糖尿病肾病小鼠肾脏组织VDAC与LC3-Ⅱ共定位减少。(4)电镜技术观察到STZ组小鼠肾小管上皮细胞线粒体自噬现象,而正常对照组及3-MA+STZ组并未观察到线粒体自噬现象。结论:(1)糖尿病肾病小鼠肾组织(主要是肾小管上皮细胞)存在线粒体自噬相关蛋白表达异常;(2)STZ小鼠肾脏肾小管上皮细胞存在线粒体自噬现象;(3)STZ小鼠肾脏组织(主要是肾小管上皮细胞)Nix表达异常,表现为Nix表达上调。综上,线粒体自噬异常可能与糖尿病肾病发病机制有关,Nix可能参与调节糖尿病肾病线粒体自噬。
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