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目的:本研究拟评价在糖尿病小鼠(C57BL/6J)模型的肾脏组织中以及在大鼠肾小管上皮细胞(NRK-52E)的模型中,锌转运体8(ZnT8)及其功能紊乱对转分化(EMT)过程的发生发展所发挥的病理生理学作用,并对其调控通路进行分析。实验方法:本研究利用链脲佐菌素(STZ)诱导的C57BL/6J小鼠、db/db小鼠、ZnT8-KO小鼠、ZnT8-KO-STZ小鼠和ZnT8-KO-db/db小鼠为实验动物,采用ELISA法、免疫荧光染色法和Western blot法分别检测小鼠的肾脏组织中转化生长因子β1(TGF-β1)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、波形蛋白和E-钙黏蛋白等相关因子的表达情况,探究ZnT8对各类型糖尿病小鼠模型的肾脏组织中EMT的发生发展的影响。本研究利用hZnT8-EGFP和siRNA分别瞬时转染、干扰NRK-52E细胞,建立ZnT8过表达和ZnT8沉默模型,并采用高糖(HG,30mM)诱导的方式促使NRK-52E细胞发生EMT。通过免疫荧光染色法、Western blot法和锌离子TSQ染色法分别检测NRK-52E细胞中ZnT8、波形蛋白、E-钙黏蛋白、TGF-β1、Smad2/3和p-Smad2/3等相关因子的表达情况,探究ZnT8对经HG诱导的NRK-52E细胞中EMT的发生发展和游离锌离子分布的影响,以及对ZnT8是否通过调节TGF-β1/Smad信号通路达到对EMT的调控作用进行检测分析。结果:1、与非糖尿病模型的对照组相比,各糖尿病模型组小鼠的大部分代谢及生化指标的数值均具有显著的统计学差异,且以ZnT8-KO-STZ组和ZnT8-KO-db/db组的小鼠的生化指标变化最为显著。与非糖尿病模型的对照组(C57BL/6J)和ZnT8-KO组相比,STZ诱导的糖尿病组、ZnT8-KO-STZ组、db/db组和ZnT8-KO-db/db组的小鼠均出现体重减轻、空腹血糖值(FBG)升高、血清肌酐(Cr)升高、尿素氮(BUN)升高以及尿白蛋白与肌酐的比值(UACR)升高等现象,其中以ZnT8-KO-STZ组和ZnT8-KO-db/db组的小鼠各项指标变化量最为显著。2、与非糖尿病模型的对照组相比,各糖尿病模型组小鼠的三种炎症因子的表达水平均有所增加,且ZnT8-KO-STZ组和ZnT8-KO-db/db组的炎症因子表达水平及变化程度呈平行变化。与非糖尿病模型的对照组和ZnT8-KO组相比,STZ诱导的糖尿病组、ZnT8-KO-STZ组、db/db组和ZnT8-KO-db/db组的小鼠血清TGF-β1、IL-6和TNF-α的表达水平均显著升高,且这三种炎症因子在ZnT8-KO-STZ组和ZnT8-KO-db/db组的小鼠体内的表达量均相似。3、与非糖尿病模型的对照组相比,各糖尿病模型组小鼠的EMT相关标志蛋白的表达水平均具有显著的统计学差异,且以ZnT8-KO-STZ组和ZnT8-KO-db/db组的小鼠蛋白表达水平的变化量最为显著。本研究采用免疫荧光方法检测各组EMT的相关标志蛋白,实验结果显示与非糖尿病模型的对照组相比,水通道蛋白1在各组的表达量基本不变;波形蛋白在STZ诱导组和db/db组的小鼠体内表达水平有所增加,在ZnT8-KO-STZ组和ZnT8-KO-db/db组的小鼠体内表达水平显著增加;E-钙黏蛋白在STZ诱导组和db/db组的小鼠体内表达水平有所减少,在ZnT8-KO-STZ组和ZnT8-KO-db/db组的小鼠体内表达水平显著减少。4、调节ZnT8的表达水平可显著改变NRK-52E细胞内游离锌离子的分布及浓度。锌离子TSQ染色结果显示,与对照组相比,ZnT8过表达会显著增加NRK-52E细胞内游离锌离子的聚集,而ZnT8沉默则会显著减少NRK-52E细胞内游离锌离子的聚集,且这种改变的趋势不易受HG诱导的调控而发生变化。5、调节ZnT8的表达水平可显著改变经HG诱导的NRK-52E细胞中EMT的发生程度。免疫荧光染色结果显示与对照组相比,经HG处理后的NRK-52E细胞形态由上皮细胞样变为成纤维细胞样,同时细胞内波形蛋白的表达水平显著增加、而E-钙黏蛋白的表达水平显著减少。与对照组相比,经HG诱导的ZnT8过表达组NRK-52E细胞中EMT的发生发展有所减缓,经HG诱导的ZnT8沉默组NRK-52E细胞中EMT的发生发展显著增速。6、ZnT8可能通过调节TGF-β1/Smad信号通路抑制经HG诱导的NRK-52E细胞中EMT的发生发展。Western blot结果显示与对照组相比,ZnT8过表达会抑制经HG诱导的NRK-52E细胞中Smad2/3的磷酸化,而ZnT8沉默则会刺激其磷酸化的生成。结论:1、ZnT8对T1DM和T2DM小鼠的肾脏组织发生的EMT均有保护作用。2、ZnT8对经HG诱导的NRK-52E细胞发生的EMT有保护作用。3、ZnT8可通过调节TGF-β1/Smad信号通路抑制经HG诱导的NRK-52E细胞中EMT的发生发展。