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目的:糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病常见而特有的微血管并发症,其发病机制不完全清楚,治疗药物有限,后期以肾小球硬化、肾间质纤维化为主要病理特征。目前研究认为转化生长因子-β(TGF-β)是引起糖尿病肾病肾脏纤维化的关键性细胞因子之一,激活的TGF-β可通过上调纤维连接蛋白、胶原等基因的表达,参与糖尿病肾病肾脏纤维化的发生发展。组蛋白修饰足表观遗传学的一个重要内容,在基因表因调控中发挥至关重要的作用,组蛋白修饰包括泛素化、小泛素化、甲基化、乙酰化和磷酸化等形式。最新研究表明组蛋白乙酰化、甲基化与糖尿病肾病的发病有关;组蛋白甲基化能激活TGF-β信号通路,在糖尿病肾病肾纤维化的发生中起重要作用。组蛋白泛素化与肿瘤的发生研究较多,但组蛋白泛素化是否通过激活TGF-β信号通路参与糖尿病肾病的发生未见文献报道。为此,本研究将肾小球系膜细胞(glomerular mesangial cell,GMC)作为研究对象,对高糖刺激后大鼠肾小球系膜细胞内组蛋白H2A 119位赖氨酸残基(K119)、H2B 120位赖氨酸残基(K120)泛素化表达及泛素化的组蛋白H2A、H2B(uH2A、uH2B)和 TGF-βmRNA表达进行研究,旨在探讨uH2A、uH2B在糖尿病肾病发病中的潜在机制及作用。方法:1、细胞培养及分组:培养大鼠肾小球系膜细胞,以高糖作为刺激因子,泛素蛋白酶体抑制剂MG132作为泛素化阻断剂,实验分为六组:①正常对照组(NC组):培养基含5.6 mmol/L葡萄糖;②10 mmol/L高糖组(HG1组):培养基含10 mmol/L葡萄糖;③20 mmol/L高糖组(HG2组):培养基含20 mmol/L葡萄糖;④30 mmol/L高糖组(HG3组):培养基含30 mmol/L葡萄糖;⑤渗透压对照组(甘露醇组):培养基含5.6 mmol/L葡萄糖+ 24.4 mmol/L甘露醇;⑥MG132干预组(MI组):培养基含30 mmol/L葡萄糖+1μmol/L MG132。2、各组细胞分别培养12h、24h、48h 后,用蛋白免疫印迹(Western-blot)、细胞免疫荧光染色法及激光共聚焦显微镜检测各组细胞uH2A、uH2B 表达;用 RT-PCR 检测各组细胞 uH2A、uH2B 及 TGF-β mRNA表达。3、统计学分析:应用SPSS11.5统计软件分析数据。数据均以均数±标准差(x±s)表示,各组间比较用单因素方差分析,两两比较采用q检验,检验水准α =0.05,P<0.05表示有统计学意义。结果1、大鼠肾小球系膜细胞内uH2A表达:正常组(NC组)泛素化的H2A表达较低,各高糖组H2A泛素化较NC组增加(P<0.01),呈浓度依赖性,以HG3组24h时H2A泛素化表达最强。与HG3组比较,加入泛素蛋白酶体抑制剂MG132可阻止高糖诱导的H2A泛素化(P<0.05);甘露醉组H2A泛素化与NC组无差异(P>0.05);2、大鼠肾小球系膜细胞内uH2B表达:正常组(NC组)泛素化的H2B表达较强。与NC组比较,HG1组H2B泛素化变化无明显差异(P=0.327),HG2、HG3组H2B泛素化较NC组减少(P<0.01),以HG3组48h时H2B泛素化表达最弱。与HG3组比较,MI组H2B泛素化增加(P<0.05);甘露醇组H2B泛素化与NC组无差异(P>0.05);3、大鼠肾小球系膜细胞内uH2A、uH2B及TGF-β mRNA表达:与NC组比较,HG3组和MI组uH2A、uH2BmRNA表达差异无统计学意义(P>0.05);HG3组TGF-β mRNA 表达较 NC组增加(P<0.05),MI 组 TGF-β mRNA表达较HG3组减少(P<0.05)。结论:1、高糖可上调肾系膜细胞组蛋白H2A泛素化,下调H2B泛素化。2、肾系膜细胞中组蛋白H2A、H2B泛素化表达改变可·能参与了 TGF-β信号通路的激活和糖尿病肾病的发生。