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目的:探讨高糖诱导的小鼠肾小管上皮细胞中E2F转录因子1(E2F transcription factor 1)通过调控zeste 2多梳抑制复合物2(Enhancer of zeste 2 polycomb,EZH2)的表达,抑制细胞自噬水平,从而促进糖尿病肾脏疾病(Diabetes kidney disease,DKD)肾间质纤维化的发生,为深入理解DKD肾间质纤维化的发病机制提供实验依据。方法:1.动物实验:12只清洁级健康雄性C57BL/6J小鼠随机分成正常对照(normal control,NC)组和糖尿病(Diabetes mellitus,DM)组,每组6只。采用链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)复制1型糖尿病小鼠模型。造模成功24周后,收集24h尿液,乙醚麻醉处死全部小鼠,眼球取血后检测相关生化指标;伊红染色法(Hematoxylin-eosin staining,HE)、Masson、天狼星红、PAS染色观察小鼠肾组织病理形态学改变;Western blot法检测E2F1、EZH2、自噬相关指标微管相关蛋白轻链1轻链3(Microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3Ⅱ/Ⅰ)、自噬降解底物蛋白1(Sequestosome 1,SQSTM1/p62)、上皮细胞向间充质转分化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)和纤维化相关指标α-平滑肌肌动蛋白(α-Smooth muscle actin,α-SMA)、E-钙粘素((E-cadherin)、Ⅲ-型胶原(CollagenⅢ)的蛋白表达情况;q PCR检测各组小鼠肾组织中E2F1、EZH2、α-SMA及E-cadherin的m RNA表达水平。2.细胞实验:(1)将小鼠肾小管上皮细胞(RTEC)分为正常糖(NG 5.5mmol/L)组和高糖(HG 30mmol/L)组,Western blot检测E2F1、EZH2、LC3Ⅱ/Ⅰ、p62、α-SMA、E-cadherin及CollagenⅢ的蛋白表达情况;q PCR检测各组细胞E2F1、EZH2、α-SMA及E-cadherin的m RNA表达水平;激光扫描共聚焦显微镜检测E2F1、EZH2及LC3的蛋白表达变化。(2)E2F1敲低/过表达实验:分组如下:(1)正常糖组:NG;(2)正常糖空载质粒对照组:NG+sh-vector/OE-vector;(3)正常糖敲低/过表达质粒组:NG+sh-E2F1/OE-E2F1;(4)高糖组:HG;(5)高糖空载质粒对照组:HG+sh-vector/OE-vector;(6)高糖敲低/过表达质粒组:HG+sh-E2F1/OE-E2F1。Western blot检测E2F1、EZH2、LC3Ⅱ/Ⅰ、p62、α-SMA、E-cadherin及CollagenⅢ的蛋白表达变化;q PCR检测各组细胞中E2F1、EZH2、α-SMA和E-cadherin的m RNA表达水平。(3)EZH2敲低/过表达实验:分组如下:(1)正常糖组:NG;(2)正常糖空载质粒对照组:NG+sh-vector/OE-vector;(3)正常糖敲低/过表达质粒组:NG+sh-EZH2/OE-EZH2;(4)高糖组:HG;(5)高糖空载质粒对照组:HG+sh-vector/OE-vector;(6)高糖敲低/过表达质粒组:HG+sh-EZH2/OE-EZH2。Western blot检测EZH2、LC3Ⅱ/Ⅰ、p62、α-SMA、E-cadherin及CollagenⅢ的蛋白表达变化;q PCR检测各组细胞中EZH2、α-SMA和E-cadherin的m RNA表达水平。(4)双荧光素酶报告基因实验:分组如下:(1)EZH2启动子质粒、内参质粒组:EZH2 promotor+p RL-TK;(2)E2F1过表达空载质粒、EZH2启动子质粒、内参质粒组:OE-E2F1-vector+EZH2 promotor+p RL-TK;(3)E2F1过表达质粒、EZH2启动子质粒、内参质粒组:OE-E2F1+EZH2 promotor+p RL-TK;(4)E2F1过表达质粒、启动子对照质粒、内参质粒组:OE-E2F1-vector+Empty p GL3 basic+p RL-TK;(5)E2F1过表达空载质粒、启动子对照质粒、内参质粒组:OE-E2F1-vector+Empty p GL3 basicr+p RL-TK。检测各组细胞荧光活性强度。(5)共转染E2F1过表达质粒、EZH2敲低质粒实验:分组如下:(1)高糖组:HG;(2)高糖过表达E2F1空载质粒组:HG+OE-E2F1-vector;(3)高糖过表达E2F1质粒组:HG+OE-E2F1;(4)高糖敲低EZH2空载质粒组:HG+sh-EZH2-vector;(5)高糖敲低EZH2质粒组:HG+sh-EZH2;(6)高糖过表达E2F1质粒和敲低EZH2质粒组:HG+OE-E2F1+sh-EZH2。Western blot检测各组细胞中LC3Ⅱ/Ⅰ、p62、α-SMA、E-cadherin及CollagenⅢ的蛋白表达变化。结果:1.动物实验结果:生化指标和病理形态结果提示1型糖尿病小鼠模型复制成功,且发生肾功能损伤;Western blot结果显示:DM组小鼠肾组织中E2F1、EZH2、p62、α-SMA及CollagenⅢ的蛋白表达较NC组明显增多(P<0.05),而LC3Ⅱ/Ⅰ、E-cadherin蛋白表达明显减少(P<0.05);q PCR结果显示:DM组小鼠肾组织中E2F1、EZH2及α-SMA的m RNA表达水平较NC组明显增多(P<0.05),而E-cadherin的m RNA表达水平降低(P<0.05)。2.细胞实验结果:(1)Western blot结果显示:高糖培养的RTEC细胞中E2F1、EZH2、LC3Ⅱ/Ⅰ、p62、α-SMA、E-cadherin、CollagenⅢ的蛋白表达与DM小鼠肾组织中检测结果一致;q PCR结果显示:与NG组相比,HG组细胞中E2F1、EZH2及α-SMA的m RNA表达增多(P<0.05),E-cadherin表达降低(P<0.05);激光扫描共聚焦显微镜结果显示:高糖培养的RTEC细胞中E2F1、EZH2的荧光强度明显高于NG组,而LC3荧光强度较NG组明显减弱。(2)E2F1敲低/过表达实验结果:敲低RTEC细胞中E2F1(sh-E2F1)表达后:EZH2的m RNA和蛋白表达减少(P<0.05),LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达增加(P<0.05),p62和CollagenⅢ蛋白表达减少(P<0.05),E-cadherin的m RNA和蛋白表达增加(P<0.05),α-SMA的m RNA和蛋白表达减少(P<0.05);而过表达E2F1(OE-E2F1)后:EZH2的m RNA和蛋白表达增加(P<0.05),LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达减少(P<0.05),p62和CollagenⅢ蛋白表达增加(P<0.05),E-cadherin的m RNA和蛋白表达减少(P<0.05),α-SMA的m RNA和蛋白表达增加(P<0.05)。(3)EZH2敲低/过表达实验结果:敲低RTEC细胞EZH2(sh-EZH2)表达后:LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达增加(P<0.05),p62和CollagenⅢ蛋白表达减少(P<0.05),E-cadherin的m RNA和蛋白表达增加(P<0.05),α-SMA的m RNA和蛋白表达减少(P<0.05);反之,过表达EZH2(OE-EZH2)后:LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达减少(P<0.05),p62和CollagenⅢ蛋白表达增加(P<0.05),E-cadherin的m RNA和蛋白表达减少(P<0.05),α-SMA的m RNA和蛋白表达增加(P<0.05)。(4)双荧光素酶报告基因实验结果:在RTEC细胞中,与过表达E2F1+EZH2启动子对照质粒组相比,过表达E2F1+EZH2启动子质粒组的荧光活性强度明显增强(P<0.01)。(5)共转染E2F1过表达质粒、EZH2敲低质粒实验结果:高糖状态下RTEC细胞过表达E2F1(OE-E2F1)后,p62、α-SMA、CollagenⅢ蛋白表达增加,LC3Ⅱ/Ⅰ、E-cadherin的蛋白表达减少(P<0.01);但共转E2F1过表达和EZH2敲低质粒(OE-E2F1+sh-EZH2)后,p62、α-SMA,CollagenⅢ的蛋白表达有所减少,LC3Ⅱ/Ⅰ、E-cadherin的蛋白表达有所增加(P<0.01),可部分逆转单独过表达E2F1的效应。结论:(1)EZH2可以抑制高糖诱导的小鼠肾小管上皮细胞自噬水平及促进EMT的发生,进而促进细胞外基质沉积。(2)E2F1可通过上调EZH2的表达抑制高糖诱导的小鼠肾小管上皮细胞自噬水平,从而促进EMT和DKD小鼠肾间质纤维化的发生。