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背景与目的:糖尿病肾病（DN）是糖尿病主要并发症之一,最后常常发展为终末期肾病。最新的流行病学数据表明,由DN导致的终末期肾病是糖尿病患者的主要死亡原因,造成个人家庭和社会巨大的经济负担。在DN的发展过程中,慢性炎症被认为是其关键因素。由于目前对于DN的治疗仍缺乏有效的治疗药物和关键靶点,寻找新型的更有效的DN治疗药物有重要意义。肌肽（L-Carnosine）,它是由一种具有多生物活性的二肽,是由两个氨基酸β-丙氨酸和左旋组氨酸组成的。肌肽最初是在骨骼肌中发现的,在骨骼肌中,它的存在量大于其他组织。大多数关于肌肽生理作用的研究都是在骨骼肌上进行的。然而,最近的研究表明,肌肽有可能在其他组织,包括大脑、心脏、胰腺、肾脏和癌细胞中发挥更广泛的生理作用。前期研究结果显示肌肽在肾脏疾病中可以发挥抗炎抗纤维化的作用。本课题进一步探究肌肽对糖尿病肾病中足细胞的保护作用及机制是否与调控焦亡有关,为糖尿病肾病寻找潜在的治疗靶点和新的思路。方法:体外实验:选取第6至15代之间的小鼠足细胞（MPC5）用于实验。首先通过MTT筛选药物最适治疗浓度。该实验分为五组:正常对照组,单独给药组,甘露醇对照组,高糖模型组,高糖加药组。通过Western blot检测其功能蛋白nephrin和podocin,免疫荧光观察足细胞爬片,采用Western blot和Real-time PCR检测肾脏炎症因子IL-1β和IL-18的释放。运用Western blot检测其炎症通路蛋白NLRP3和ASC的表达水平。然后运用Western blot和Real-time PCR检测焦亡关键蛋白caspase 1和GSDMD。最后运用TUNEL染色检测细胞程序性死亡水平。采用分子对接、CETSA实验验证肌肽和caspase 1的结合。通过si RNA转染沉默caspase 1表达,确认caspase 1沉默的效果后,运用Western blot,Real-time PCR检测肌肽对足细胞损伤（nephrin、podocin）、炎症（NLRP3、ASC、IL-1β和IL-18）及焦亡（GSDMD）的作用。体内实验:通过小鼠连续5d腹腔注射STZ（50mg/kg）构建糖尿病模型,给予1g/kg的肌肽治疗。该实验分为四组:正常对照组,单独加药组,STZ模型组,STZ加药组。造模成功后,检测24h尿白蛋白变化,运用HE、PAS染色观察各组肾小球形态学变化,运用透射电镜检测各组足突宽度与基底膜厚度变化。通过免疫组化以及Western blot检测肾组织内足细胞的数目（WT1）和足细胞的功能蛋白nephrin和podocin。同样采用免疫组化和Western blot检测NLRP3表达,Western blot检测ASC。通过Western blot检测炎症因子IL-1β和IL-18。最后运用免疫组化和Western blot检测肌肽靶蛋白caspase 1变化以及焦亡水平（GSDMD）变化。结果:体外实验:MTT显示,肌肽的最佳治疗浓度为40μM。Western blot和免疫荧光结果显示肌肽可以减轻高糖环境下足细胞的损伤。Western blot和Real-time PCR也表明肌肽可以减轻炎症相关蛋白NLRP3、ASC以及炎症因子IL-1β和IL-18。最后Western blot和Real-time PCR同样表明肌肽明显减少了焦亡关键蛋白caspase 1和GSDMD的表达,TUNEL染色也证实了肌肽可以减轻程序坏死的发生。通过分子对接及细胞热位移实验（CESTA）均证实了caspase 1为肌肽的可能作用靶点。免疫组化显示DN患者肾组织中caspase 1的高表达。然后我们在沉默caspase 1的细胞上,予以肌肽治疗后,Western blot和Real-time PCR结果显示沉默caspase 1后可以减轻足细胞功能损伤、炎症以及焦亡水平,但肌肽无法进一步发挥其拮抗高糖损伤的作用。体内实验:24h尿白蛋白结果表明,肌肽可以明显逆转STZ诱导的肾脏损伤。同样HE、PAS染色显示肌肽减轻肾小球形态学变化。透射电镜结果显示肌肽可以减轻STZ诱导下的足细胞足突及基底膜改变。Western blot,Real-time PCR和免疫组化证实STZ诱导的足细胞功能蛋白的损失、炎症水平以及焦亡水平的升高都可以被肌肽所拮抗。同时TUNEL染色也显示肌肽缓解了STZ诱导的程序性死亡的发生。结论:（1）体外研究显示,肌肽抑制STZ诱导的足细胞损伤、炎症反应、焦亡反应。（2）体外研究显示,经过分子对接以及细胞热位移实验（CESTA）证明肌肽可以通过靶向caspase 1发挥作用。在沉默了caspase 1的细胞中,肌肽不能进一步缓解高糖诱导的足细胞损伤、炎症反应及焦亡水平。提示肌肽可能通过caspase 1依赖性机制对STZ诱导的足细胞损伤起保护作用。（3）体内实验表明,肌肽有效抑制STZ诱导的小鼠肾脏足细胞损伤、炎症反应、焦亡的发生。本研究可为糖尿病肾病的防治提供了新的靶点与策略。