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目的:探讨缬沙坦(valsartan,Val)对高糖培养的大鼠肾小球系膜细胞(Rat mesangial cells,HBZY-1)增殖作用、氧化应激作用及对p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38MAPK)及其上游因子转化生长因子—β1(transforming growth factorbetal,TGF-β1)的影响,进一步阐明缬沙坦的肾脏保护机制。
方法:
1.培养HBZY-1细胞于37℃,5%C02的恒温孵育箱中,培养液为含10%胎牛血清的低糖型DMEM培养基,取第3~5代用于实验(从液氮中复苏未知代数细胞,定为第一代)。
2.将体外培养的HBZY-1细胞分成正常组(N组,含5.5mmol/L葡萄糖)、高糖培养组(H组,含30mmol/L葡萄糖)、甘露醇对照组(M组,含5.5mmol/L葡萄糖+24.5mmol/L甘露酵)、高糖+缬沙坦组(V组,以100μmol/L、10μmol/L、1μmol/L三种浓度缬沙坦分别命名为HV组,V组,LV组分别干预24tb时,确定缬沙坦终浓度为10μmol/L)、高糖+p38MAPK阻断剂SB203580组(B组,以20mol/L、2mol/L、0.2mol/L三种浓度p38MAPK阻断剂SB203580分别命名为B组,MB组,LB组分别干预24d,时,确定阻断剂终浓度为20μmol/L)分别培养。
3.培养24dx时、48小时后倒置显微镜观察细胞学形态结构;四甲基偶氮唑蓝法(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法测定细胞存活率、抑制率。
4.生化法分别测定培养24小时各组细胞培养上清液中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、一氧化氮(nitrogen oxide,NO)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量。
采用逆转录聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chainreaction,RT-PCR)方法测定培养24小时各组p38MAPK、TGF-β1 mRNA水平表达情况。
5.各组应用免疫细胞化学法(immunocytochemistry)、和蛋白质免疫印迹法(Western blot)测定培养24小时各组p38MAPK、TGF-β1蛋白水平表达情况。
结果:
1.各组细胞形态学:24小时,N组的细胞形态正常,结构清晰可辨。H组细胞杂乱无章,扁平程度最明显。M组细胞与N组细胞形态相似,细胞数量均略增多,胞体略肥大。V组与B组细胞形态改变相似,细胞间隙变大,细胞结构不甚清晰,细胞扁平呈凋亡状态。48小时,H组已全部脱离瓶壁悬浮于培养上清中。
2.各组细胞增殖效应:24小时,与N组相比,H组细胞细胞增殖,OD值增加,细胞存活率提高,与H组相比,V组和B组细胞增殖受到抑制,OD值减少,细胞存活率降低(P均<0.01)。
3.各组氧化应激效应:与N组相比H组细胞上清中SOD活性显著下降,MDA含量明显升高,NO含量降低(P均<0.01),与H组相比V组SOD活性升高,NO含量升高,MDA含量下降(P均<0.01),与H组相比,B组SOD活性升高,MDA的含量下降(P均<0.01),NO的含量升高(P<0.05)。
4.各组p38MAPK和TGF-β1 mR-NA表达:与N组相比H组细胞中p38MAPK、TGFβ1 mRNA及蛋白表达增加。与H组相比,V组和B组细胞中p38MAPK、TGF-β1mRNA均表达减少(P均<0.01)。
5.各组p38MAPK和TGF-β1蛋白表达:与N组相比H组细胞中p38MAPK、TGF-β1蛋白表达增加。与H组相比V组和B组细胞中p38MAPK、TGF-β1蛋白表达均减少(P均<0.01)。
6.p38MAPK蛋白主要位于细胞浆和细胞核。TGFβ1蛋白主要位于细胞浆,少数细胞位于细胞膜。
结论:
1.高糖对肾小球系膜细胞有增殖的效应且此效应在一定时间内与渗透压无关,缬沙坦可以减弱这种高糖所导致的细胞增殖,并通过抗氧化应激机制保护肾小球系膜细胞。
2.糖尿病肾病肾小球系膜细胞病变过程中存在p38MAPK的活化;缬沙坦可通过阻抑糖尿病肾病肾小球系膜细胞p38MAPK活化,下调TGF-β1表达而发挥肾脏保护作用。