糖尿病大鼠肾组织中PPAR-γ激动剂对TGF-β1、c-Ski调控作用的研究

来源 :天津医科大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yanghaibin123
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目的:糖尿病肾病(DN)是终末期肾病(ESRD)最主要的致病因素,也是糖尿病(DM)最严重的并发症之一。DN的发病机制有很多,包括氧化应激(ROS)、肾素-血管紧张素-醛固酮系统的激活、炎症因子和致纤维化因子,如TGF-β1、纤溶酶原激活剂抑制物1(PAI-1)的释放等。TGF-β/Smad是肾脏纤维化的关键通路之一,TGF-β1更是肾小球硬化和肾间质纤维化的关键因素之一。c-Ski(cellular Sloan-Kettering institute)是鸟类癌基因v-Ski在人组织中的细胞内同源物,SnoN(Ski-related novel gene)是Ski原癌基因家族的成员之一,比Ski的发现稍晚。他们主要的生物学功能就是通过与Smad2/3及Smad4结合,阻遏Smad复合物激活TGF-β1下游靶基因的转录,对TGF-p/Smad信号通路起负性调节的作用。但这些研究主要集中在肿瘤发生上,关于其在DN发病过程中是否也存在相似的机制目前尚不明确。过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)是一类配体激活的核受体,TZDs(噻唑烷二酮类)作为PPAR-γ最重要的外源性激活剂,是一种新型的胰岛素增敏剂。本研究借助建立DM大鼠模型,通过施加PPAR-γ激动剂吡格列酮干预,观察肾组织中c-Ski和TGF-β1的表达变化,探讨PPAR-y与c-Ski之间的相互联系和对DN的影响,也为PPAR-y对DN治疗机制的研究提供新的实验依据,开阔新的思路。方法:以尾静脉小剂量注射链脲佐菌素(STZ,40mg/kg)的方法建立糖尿病大鼠模型,随机分为正常对照组(NC)、糖尿病组(DM)和药物干预组[吡格列酮15mg/(kg·d),PT]。自造模成功之日起,每周测量体质量,每2周测定血糖,实验8周后处死各组大鼠。死前1天代谢笼收集24h尿液并检测24h尿蛋白定量(UMA);股动脉取血检测血尿素氮(BUN)、甘油三酯(TG);留取部分肾皮质提取RNA,应用Real-time PCR方法检测肾皮质TGF-β1、c-Ski和SnoN mRNA水平;剖开腹腔,取左肾称重,迅速放入10%福尔马林固定,同时留取部分右肾于-80℃冻存。肾脏肥大指数(KI)用左肾/体重比(LKW/BWT)表示。HE染色观察肾组织的病理形态,免疫组化法检测肾小球中TGF-β1和c-Ski的蛋白表达情况,并进行半定量分析。结果:1.在实验期间,正常组大鼠血糖与体质量正常且稳定,糖尿病大鼠体重血糖显著升高并维持在高水平,体质量持续减轻,与正常组相比差异显著(P<0.01):各项肾功能相关指标包括24h尿量及尿微量白蛋白(UMA)、血尿素氮(BUN)、甘油三酯(TG)和肾脏肥大指数(LKW/BWT)均呈现进行性升高,差异显著(P<0.01),表明DM大鼠肾脏组织发生了病变,并发DN。2. Real-timePCR结果显示糖尿病大鼠肾皮质TGF-β1mRNA表达显著增加(P<0.05),但是c-Ski和SnoN mRNA水平较正常组无显著差异(P>0.05);免疫组化结果显示,与正常组相比,TGF-β1蛋白表达在DM组明显增高(P<0.01),而c-Ski蛋白表达显著降低(P<0.01),提示c-Ski对TGF-β1的抑制作用可能主要表达在蛋白水平。3.施加吡格列酮药物干预,PT组血糖值较DM组显著下降(P<0.01),但仍明显高于NC组(P<0.05);体质量控制前两周不明显,第四周开始下降趋势渐缓,较DM组差异显著(P<0.01);相关肾功能指标包括24h尿量及尿微量白蛋白(UMA)、血尿素氮(BUN)、甘油三酯(TG)和肾肥大指数(LKW/BWT)在吡格列酮治疗后均显著下降(P<0.05);免疫组化结果表明,PT组大鼠肾皮质TGF-β1蛋白表达低于DM组(P<0.05),而c-Ski蛋白表达显著增加(P<0.01):Real-time PCR的结果显示,PT组的大鼠肾皮质TGF-β1mRNA水平明显降低(P<0.05),而c-Ski的mRNA水平较DM组差异无统计学意义(P>0.05)。结论:1.TGF-β1是导致肾小球硬化和肾间质纤维化的关键细胞因子,c-Ski可以通过阻止Smad复合物形成,抑制其下游靶基因的转录。DN中可能是c-Ski的表达下调减少了对TGF-β/Smad途径的阻断作用,为TGF-β1创造了一个理想的促纤维化环境,使TGF-β1可以不受控制的转导信号。控制c-Ski的表达对于下调TGF-β1的促纤维化效应,控制肾脏纤维化,延缓DN进程有重要意义。2.荧光定量PCR结果显示,c-Ski mRNA水平在在各组间差异均无统计学意义,而TGF-β1在DM组中表达显著增加,吡咯列酮治疗后有所下降且差异显著,推测c-Ski对TGF-β1的抑制作用可能主要表现在蛋白水平上。3.PPAR-γ激动剂吡格列酮可能通过对c-Ski表达与功能的上调,抑制TGF-β1过表达,抑制无限制的促纤维化效应,起到肾脏保护作用,降低DM引起的肾损害,从而对DN达到有限制的调控。
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