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目的:糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一种由长期血糖增高所导致的复杂慢性代谢病,其主要原因是胰岛B细胞的功能丧失和失调。糖尿病患者的肾脏、心脏、视网膜及周围神经等器官长期处于高血糖的环境中,会影响器官的生理功能,甚至导致器官衰竭。糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease,DKD)是糖尿病微血管病变的重要并发症之一,高血糖通过引起肾小球基底膜增厚和扩张导致肾小球、小管和间质的病变从而引起肾脏损伤[1]。近年研究认为慢性低度炎性反应、纤维化、氧化应激、新生血管形成、内皮功能紊乱等在DKD的发生和发展中起重要作用,直至最后引起肾小球硬化和间质纤维化[2]。微小RNA(microRNA,MIR)是一类非编码RNA,在不同物种中高度保守,并且在不同发育阶段具有高度特异性。研究证明MIR10可以在炎症、纤维化以及肿瘤的迁徙方面起到调控作用[3]。MIR10在成年小鼠体内广泛表达,在肾脏,肌肉,肺和肝脏中的表达最高。另有研究表明,MIR10在纤维化组织中表达含量升高。对肺纤维化的小鼠模型研究发现MIR10可通过TGF-β1信号通路对纤维母细胞的激活和胶原沉着起到调节作用[4]。除此之外,MIR10也可通过EMT来促进肿瘤的迁徙。TGF-β1在纤维化中的作用已被证实[5],TGF-β1主要通过以下4种方式促进纤维化:○1 TGF-β1通过SMAD3依赖性方式直接诱导细胞外基质(extracellular matrix,ECM)合成。○2 TGF-β1通过抑制基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)并诱导MMP的抑制剂如金属蛋白酶抑制剂来抑制ECM的降解。○3 TGF-β1通过上皮间质化(EMT)、内皮间质化(ENDMT)细胞,以及巨噬细胞成肌纤维化(MMT)的周细胞等,在向成肌纤维的转化中起到关键作用。○4 TGF-β1作用于不同类型的肾脏细胞,诱导肾小球增殖,消除小管上皮细胞(TECS)、足细胞和内皮细胞损伤,进而导致更严重的肾脏损伤和纤维化。TGF-β1最初以未激活的形式分泌,与受体(TGF-β1RI或TGF-β1RII)结合形成二聚体后,使SMAD2和SMAD3激活。TGF-β1与SMAD2/3/4首先形成复合物,进而转位进入细胞核并促进纤维化的过程。TGF-β1可通过SMAD3依赖性方式直接诱导ECM的合成。SMAD家族作为TGF-β1下游因子,且在DKD患者和糖尿病肾脏疾病动物纤维化模型中起主要作用的是SMAD3[6]。敲除TGF-β1基因的糖尿病肾脏疾病小鼠模型与肾损伤野生型小鼠相比,基因敲除小鼠的SMAD3及胶原蛋白沉积明显减少。进一步研究敲除糖尿病肾脏疾病小鼠的SMAD3基因观测到了胶原蛋白沉积较肾损伤的野生型小鼠相比明显减少。由此可见SMAD3作为TGF-β1下游的作用因子在DKD肾纤维化中起到重要作用[7]。结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)作为TGF-β1/smad3下游因子,可以进一步介导成纤维细胞活化和ECM形成,成为治疗纤维化的靶点。实验证明在血管紧张素Ⅱ刺激下,NF-κB和TGF-β1/Smad3信号通路共同作用,诱导CTGF蛋白表达,促进I型胶原蛋白和纤维粘连蛋白(fibronectin,FN)等促纤维化因子分泌。综上,CTGF在纤维化进程中发挥重要作用[8,9]。关于MIR10在DKD发病中的作用机制如何,文献未见报道。故本文将首先通过高糖培养大鼠肾小球系膜细胞(rat mesangial cells,RMCs),观察MIR10、SMAD3、TGF-β1、CTGF等的表达变化。其次使用小RNA对细胞进行转染从而调控MIR10的表达,观察MIR10是否可以通过调控TGF-β1/SMAD3通路并参与高糖诱导的RMCs纤维化,以发现DKD发病新的分子机制,为DKD的早期诊治提供新思路。研究方法:将RMCs分为正常糖对照组(normal glucose control group,NG,5.5 mmol/L葡萄糖)、甘露醇渗透压对照组(osmotic control group,OC,5.5 mmol/L葡萄糖及24.5 mmol/L甘露醇)、高糖组(high glucose group,HG,30 mmol/L葡萄糖),培养24小时后,qRT-PCR法检测MIR10的水平,Western Blot法检测纤维化指标(TGF-β1、SMAD3、CTGF)的蛋白表达。随后将RMCs分为正常糖对照组(NG)、正常糖抑制组(5.5mmol/L葡萄糖+MIR10 inhibitor,IN)、高糖组(30 mmol/L的葡萄糖,HG)、高糖抑制组(30mmol/L葡萄糖+MIR10 inhibitor,HG+IN),Western Blot法检测TGF-β1、SMAD3、CTGF的蛋白表达。结果:1.高糖培养RMCs24小时后,MIR10含量升高,纤维化因子(TGF-β1、SMAD3、CTGF)的水平上调(均P<0.05),其作用是高糖本身的作用,而不是因为培养液中的高渗所致;2.在正常糖条件下对RMCs内MIR10抑制,TGF-β1、SMAD3、CTGF无显著差异(P>0.05);3.高糖条件下对RMCs内抑制MIR10可使TGF-β1、SMAD3、CTGF表达下降。(均P<0.05)。结论:1.高糖可以诱导体外培养的RMCs的MIR10含量升高,TGF-β1、SMAD3、CTGF蛋白合成增加;2.在正常糖条件下对RMCs内MIR10抑制TGF-β1、SMAD3、CTGF无显著差异;3.高糖条件下对RMCs内MIR10抑制可使TGF-β1、SMAD3、CTGF表达下降。推测MIR10在高糖环境下可以调节TGF-β1/SMAD3信号通路并参与DKD纤维化病理过程。