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目的:糖尿病肾病是导致糖尿病患者死亡重要原因,是当今威胁人类健康的主要的非传染性疾病之一。趋化因子CXCL16属于CXC亚家族,是集趋化因子、免疫炎症、ox-LDL清道夫受体于一身的多功能蛋白分子。临床研究,糖尿病肾病患者的CXCL16血清循环水平明显的高于正常人。另外,动物实验研究表明,与正常组相比,糖尿病肾病小鼠的CXCL16血清循环水平和肾脏CXCL16水平显著性升高、ERK1/2和 AKT信号通路激活。因此,我们采用CXCL16 knockout(C16 KO)小鼠和相同背景的WT小鼠用STZ和高脂喂食建立糖尿病肾病模型,进一步研究CXCL16基因与糖尿病肾病的关系;采用LPS刺激HK-2细胞建立炎症模型和LV-shRNA沉默CXCL16基因,研究CXCL16基因沉默改善糖尿病肾病的作用机制。 方法:⑴小鼠糖尿病肾病模型建立:分别将20只8-9周龄的雄性C16 KO和20只WT小鼠随机分为两组,糖尿病造模组给予腹腔注射STZ(45 mg/kg),对照组给予相同量的柠檬酸钠缓冲液(pH4.5),高脂喂食4周,再普通饲料喂食8周,并每周监测4组小鼠的体重变化和血糖变化。以血糖持续高于16.7 mmol/L和24h尿蛋白含量持续升高作为造模标准。在第三周做IGTT实验,观察小鼠的葡萄糖糖耐受能力变化。在第12周检测各组小鼠的空腹血糖值、24h尿蛋白,之后处死动物,收集血样及肾脏组织,采用Q-PCR技术检测小鼠肾脏组织中炎症因子、粘附因子、氧化应激相关因子的mRNA水平变化;采用ELISA技术检测小鼠肾脏组织中ox-LDL水平的变化;采用DHE-ROS染色技术检测小鼠肾脏组织中ROS表达水平变化;采用H&E技术观察肾脏损伤状况,并检测血清中的甘油三酯、胆固醇水平变化。⑵HK-2细胞炎症模型建立:将处于对数生长期的HK-2细胞接种于6孔板中,细胞分成空白组、LPS刺激组、慢病毒对照病毒(NC)+LPS刺激组、慢病毒CXCL16沉默病毒(LV-cxcl16)+LPS四组。待细胞融合度为40%时,慢病毒感染HK-2细胞,慢病毒感染48 h,用LPS(1μg/ml)刺激6 h后收样,采用Q-PCR技术检测四组细胞炎症因子、粘附因子、氧化应激相关因子 mRNA水平变化;慢病毒感染72h,用LPS(1μg/ml)刺激1h后收样,采用Western blot技术检测CXCL16、p-ERK1/2、ERK1/2、p-AKT、AKT的蛋白表达水平变化。 结果:①Q-PCR结果显示,与对照组相比,小剂量STZ+高脂喂食诱导的糖尿病肾病肾脏组织中的炎症因子(IL-6、TNF-α)、巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)、粘附因子(ICAM、CXCL1)、丙二醛(MDA)、氧化型低密度脂蛋白受体(Lox-1)的mRNA水平显著上升,但是,这些因子的mRNA表达水平在C16 KO糖尿病肾病小鼠肾脏的升高程度低于WT糖尿病肾病小鼠;酶联免疫吸附实验(ELISA)结果表明,氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)水平在糖尿病肾病小鼠明显地升高,但C16 KO糖尿病肾病小鼠ox-LDL升高幅度低于WT糖尿病肾病小鼠;H&E结果显示,C16 KO糖尿病肾病小鼠的肾小球损伤程度低于WT糖尿病肾病小鼠;DHE-ROS结果显示,CXCL16缺失降低ROS水平;CXCL16基因缺失改善糖尿病小鼠的糖耐受,降低血糖、24h尿蛋白和甘油三脂水平。②根据动物物实验结果,为了探究CXCL16基因缺失如何改善糖尿病肾病,我们采用LV-shRNA沉默CXCL16基因、脂多糖(LPS,1μg/ml)刺激人肾近曲小管上皮(HK-2)细胞方法进行研究。与动物实验结果相似,CXCL16基因沉默降低炎症因子(IL-6、TNF-α)、巨噬细胞移动抑制因子(MIF)、粘附因子(ICAM、CXCL1)、氧化相关因子(ACO、NOX2)mRNA表达水平,但是提高了肾抗氧化因子(Sod-2)mRNA水平的表达;Western blot结果表明LPS刺激条件下AKT、p-AKT表达水平升高,ERK1/2、p-ERK1/2表达水平没有明显变化,但是CXCL16基因沉默后AKT、p-AKT表达水平降低,而p-ERK1/2表达水平升高。 结论:⑴CXCL16基因缺失可以缓解糖尿病,缓解糖尿病肾损伤,改善肾功能;⑵CXCL16基因缺失可能通过抑制AKT信号通路,抑制炎症因子、细胞浸润因子的富集,上调了抗氧化因子表达,从而缓解肾脏损伤。