肾结石和血管钙化是人体常见的疾病,两者的病因都是由于发生了异位钙化。肾结石是由于在肾脏部位肾上皮细胞表面有晶体的形成和沉积导致肾结石的形成。而血管钙化是由于在血管平滑肌细胞表面有晶体的形成及晶体沉积在血管表面,引起了血管中细胞的表型转化,导致血管中的平滑肌细胞向成骨细胞转化。对于细胞损伤前后对影响钙沉积在细胞的作用差异研究还较少。因此第二章我们研究高磷损伤A7R5细胞前后,羟基磷灰石对细胞钙化影响的差异。对于肾结石,药物治疗仍然处理研究阶段,多糖是天然的抗氧化剂,含有大量的阴离子且其结构与尿液中结石抑制剂GAG相似,因此第三章和第四章研究了多糖对晶体的抑制和对肾上皮细胞(HK-2)的保护作用,为寻找抗肾结石药物提供新的启示。第一章,简要概述血管钙化的形成、高磷和羟基磷灰石对血管钙化的影响以及肾结石的形成机制和多糖抑制肾结石的机制。第二章,血管钙化(VC)是慢性肾脏病(CKD)患者死亡的主要原因。VC主要产物为羟磷灰石(HAP)。本文模拟CKD患者体内的高磷(Pi)环境,采用不同浓度Pi溶液预损伤大鼠胸大动脉血管平滑肌细胞(A7R5),再加入HAP晶体,比较高Pi损伤前后HAP引起的细胞钙化差异。A7R5细胞被高Pi溶液损伤后,HAP引起细胞活力下降和溶酶体完整性下降,乳酸脱氢酶(LDH)释放量和活性氧(ROS)上升,细胞损伤更严重,内吞HAP晶体的能力下降,但粘附HAP的能力升高,细胞表面钙沉积量和碱性磷酸酶(ALP)活性增加,以及骨桥蛋白(OPN)和Runt相关转录蛋白(Runx2)表达增加,HAP诱导的成骨转化作用增强。第三章,研究了分子量分别为10.88、8.16、4.82和2.31 k Da的四种绿茶多糖(TPS0、TPS1、TPS2和TPS3)对草酸钙(Ca Ox)晶体生长的影响及其对人肾近曲小管上皮细胞(HK-2)的保护作用。XRD、FI-IR和SEM检测结果表明,TPS1、TPS2和TPS3均能增加Ca Ox晶体中二水草酸钙晶体的百分含量,并减少一水草酸钙晶体的尺寸。多糖增加了晶体表面的Zeta电位绝对值,抑制Ca Ox晶体的成核和聚集,TPS1,TPS2,TPS3的成核抑制率和聚集抑制率分别为56.67%、75.52、52.92%和22.34%、47.59%、21.59%。TPSs预保护后可以减轻HK-2细胞的氧化损伤,增加细胞活力,保护细胞形态,降低乳酸脱氢酶释放量和活性氧水平。第四章,研究了分子量分别为576.2、105.4、22.47和3.89k Da的紫菜多糖(PYP1、PYP2、PYP3和PYP4)对人肾近曲小管上皮细胞(HK-2)氧化损伤的预保护作用,以及保护前后HK-2细胞对一水草酸钙(COM)晶体的粘附和内吞差异。结果表明,PYPs可以有效地降低草酸对HK-2细胞的氧化损伤。在PYPs预保护下,细胞的活力增加,细胞的形态得到改善,活性氧(ROS)水平下降,线粒体膜电位提高,细胞S期阻滞得到抑制,细胞凋亡率降低,磷脂酰丝氨酸(PS)外翻量减少,细胞表面粘附的晶体量减少,但细胞内吞晶体的能力增强。分子量越小的PYP保护效果越好。