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PPAR γ在免疫调节、炎症反应以及肾脏病理生理过程中发挥着重要调节作用。我们假设LN时机体及肾脏局部存在PPAR γ及其信号传导异常,不能有效地对免疫及炎症反应进行负调控,可能是LN时肾脏局部炎症细胞浸润活化、克隆增殖和释放炎症因子的重要机制;通过激活PPAR γ介导的信号通路负反馈调节LN状态下机体免疫反应并改善。肾脏局部炎症反应,可能为LN的治疗提供新的治疗靶点。围绕这一假设,本课题拟进行下列研究:
1.狼疮肾炎患者肾组织PPAR γ表达及其临床意义。
目的:观察PPAR γ在不同病理类型LN患者肾组织中的表达及其与肾脏病理改变之间的关系,探讨PPAR γ在LN发病机制中的可能作用。
方法:根据临床及肾活检病理诊断,选择LN不同病理类型患者作为研究对象,其中Ⅱ型6例,Ⅳ型8例,Ⅴ型7例。以肾脏肿瘤切除术中远离肿瘤部位的正常肾组织(5例)为对照。光镜下观察并计数。肾脏病理活动指数;用免疫组织化学方法对肾组织PPAR γ表达进行检测,并对其与。肾脏病理活动指数的相关性进行分析。
结果:正常对照组PPAR γ主要表达在近端肾小管上皮细胞、髓质集合管,阳性染色定位于细胞核,肾小球中无明显的表达;LN患者肾组织肾小管、肾小球细胞中PPAR γ表达较正常对照组均显著上调,其中Ⅳ型LN患者肾组织肾小管、肾小球细胞PPAR γ表达显著高于Ⅱ型、Ⅴ型;肾小球PPAR γ染色阳性细胞数目与肾脏病理活动指数积分之间呈显著正相关(r=0.79;P<0.01)。
结论:LN患者肾组织中PPAR γ表达升高,并与肾脏病理变化显著相关,提示PPARγ作为机体损伤和炎症应激反应中的一个重要靶点,参与了LN的发生发展。
2.15d-PGJ<,2>对人肾小管上皮细胞CD40及RANTES表达的影响。
目的:通过观察PPAR γ内源性天然激动剂15-脱氧前列腺素J<,2>(15d-PGJ<,2>)对体外培养人近端肾小管上皮细胞株(HK-2)CD40及RANTES表达的影响,旨在揭示PPAR γ在LN肾小管间质炎症中的作用。
方法:体外培养人近端肾小管上皮细胞株,分组如下:(1)正常对照组;(2)IFN7(50μ g/ml)组;(3)TNFα(10ng/ml)组;(4)IFNy(50μ g/ml)+TNFα(10ng/ml)组;(5)IFN γ(50 μ g/ml)+TNFα(10ng/ml)分别加1、3、5 μ mol/L 15d-PGJ<,2>组;(6)IFN γ+TNFα刺激+15d-PGJ<,2>(5 μ mol/L)+GW9662(PPAR γ特异拮抗剂)1 μ mol/L组。GW9662和15d-PGJ<,2>分别于IFN γ和TNFα刺激前3h和2h加入。分别采用RT-PCR、流式细胞仪(FACS)和酶联免疫法(ELISA)检测CD40和RANTES基因和蛋白表达水平。
结果:正常HK-2细胞结构性表达CD40、RANTES。IFN γ能显著上调HK-2细胞CD40蛋白表达;TNFα单独刺激对CD40表达无显著影响,但能显著增强IFNγ的刺激效应。IFN γ+TNFα显著增加HK-2细胞RANTES的表达和分泌。15d-PGJ<,2>能够基因和蛋白水平显著抑制IFN γ+TNFα诱导的CD40和RANTES的表达。加入PPAR γ特异拮抗剂GW9662后,能够部分逆转15d-PGJ<,2>10对CD40和RANTES表达的抑制效应,但并不能完全阻断其作用。
结论:15d-PGJ<,2>部分通过PPAR γ介导的信号途径抑制IFN γ+TNFα诱导的人近端肾小管上皮细胞CD40和RANTES的表达,从而发挥免疫调节和抗炎效应。
3.PPAR γ在慢性移植物抗宿主病狼疮样小鼠模型中的作用研究。
目的:观察慢性移植物抗宿主病(cGVHD)狼疮样小鼠模型肾组织中PPAR γ的表达变化以及PPAR γ天然配体15d-PGJ<,2>对cGVHD狼疮样小鼠尿蛋白、肾功能、肾小球免疫复合物沉积与肾组织病理改变的影响,从体内水平进一步揭示PPARγ在LN发病中的作用及其作为治疗靶点进行干预的有效性。
方法:雌性(DBA/2×C57BL/10)F1杂交鼠18只,随机分成正常对照组6只,模型组12只。无菌分离DBA/2小鼠脾脏、胸腺及淋巴结,制备淋巴细胞单细胞悬液;模型组分别在第0、3、7、10天按5×10<7>个淋巴细胞/次/只尾静脉注射到F1杂交鼠体内;对照组给予等体积生理盐水。模型诱导结束后,将小鼠随机分为模型对照组(N=6)、15d-PGJ<,2>(200μg/kg/d)治疗组(N=6)。治疗组每日腹腔注射给药,模型组及正常对照组给予等体积生理盐水。从给药开始,每周用试纸法测定小鼠蛋白尿。第12周实验结束处死动物,常规生化方法检测血清肌酐、尿素氮;常规肾脏病理光镜观察肾脏病理变化;免疫荧光检测肾脏IgG沉积,RT-PCR检测肾组织PPAR γ及CD40mRNA表达变化,Western-blot及免疫组化检测肾脏PPAR γ蛋白表达及其分布变化,同时免疫组化检测肾组织CD3、CD40表达,流式细胞仪测定脾细胞中CD40表达。结果与正常组比较,cGVHD模型组蛋白尿显著高于正常,血尿素氮、肌酐均明显升高[8.04±2.11 vs 4.83±0.80(p<0.05);87.60±11.89 vs47.10±9.02(p<0.01)]。15d-PGJ<,2>治疗组明显延缓蛋白尿的发生,血尿素氮、肌酐明显降低[5.64±0.99 vs 8.04±2.11(p<0.05);58.53±13.35 vs87.60±11.89(p<0.05)]。肾脏病理光镜下显示:模型组12周时系膜细胞中至重度增生,内皮下大量嗜复红物质沉积,部分肾小球有白金耳样改变,球囊粘连,局灶或节段肾小球硬化,肾小管蛋白管型和肾间质大量炎细胞浸润,小球病变指数及小管间质损伤指数较正常对照组均明显加重;免疫荧光显示肾小球系膜区及内皮下大量免疫复合物沉积。与模型组比较,15d-PGJ<,2>治疗组系膜细胞增生、肾小管损害及间质炎细胞浸润显著减轻,免疫荧光显示肾小球局部复合物沉积无明显变化。
正常对照组PPAR γ主要表达在近端肾小管上皮细胞、内髓集合管上皮细胞,主要定位于细胞核;模型组肾脏局部浸润细胞、近曲小管、集合管、远曲小管胞浆及胞核均有表达,但PPAR γ mRAN及蛋白表达均显著降低(P<0.01)。15d-PGJ<,2>治疗组PPAR γ表达主要定位于各段肾小管上皮细胞核;肾组织PPAR γ mRNA及蛋白表达较模型组显著上调(p<0.01);
正常对照组肾组织仅部分髓质肾小管上皮细胞膜表达CD40,肾小球无明显的表达;模型组随着病变进展,CD40表达显著增加,除肾小管及间质浸润细胞CD40表达明显增强外,部分肾小球内亦有表达。与正常对照组相比,模型组CD40mRNA表达显著升高:15d-PGJ<,2>治疗组CD40表达模式部位与对照组比较无明显改变,但CD40mRNA表达水平较模型组显著降低。模型组脾细胞CD40阳性细胞百分数显著升高;15d-PGJ<,2>治疗组脾细胞CD40的表达阳性细胞百分数与模型组对比显著下调。
结论:cGVHD狼疮样小鼠模型中,PPAR γ表达在基因和蛋白水平均显著下调,且与肾脏病理改变负相关;15d-PGJ<,2>可显著改善cGVHD狼疮样小鼠肾脏功能及肾脏病理,这种保护作用可能通过激活PPAR γ信号,抑制肾脏及脾脏CD40表达,从而发挥免疫调节和抗炎作用。
综上所述,得出以下结论:
1. 狼疮肾炎患者肾活检组织PPAR γ高表达,并且与肾脏病理改变活动相关,提示PPAR γ信号异常参与狼疮肾炎的发生和发展;
2.15d-PGJ<,2>通过激活PPAR γ途径影响近端肾小管上皮细胞共刺激信号CD40/CD40L和炎症因子RANTES的表达和功能,激活PPAR γ是15d-PGJ<,2>发挥免疫调节和抗炎作用机制之一;
3.cGVHD小鼠肾组织PPARγ的表达异常,不能有效进行炎症反应负反馈调节,参与LN的发生和发展;15d-PGJ<,2>可显著改善cGVHD狼疮样小鼠肾脏功能及肾脏病理;提示PPAR γ作为治疗靶点之一,在缓解LN病变进展中发挥重要作用。
4.PPAR γ表达在人类疾病和小鼠模型中存在差异,提示进一步探讨PPAR γ信号在LN发病中的作用,及时有效地调节。肾脏组织PPAR γ的表达,将有助于进一步揭示LN的发病机制及制定更为有效的干预措施治疗LN。