探讨前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9,PCSK9)对足细胞脂质稳态和细胞损伤的影响及其作用机制。
方法选取12周龄C57BL/6野生型小鼠(对照组,n=10)和系统性敲除PCSK9基因型小鼠(PCSK9 KO组,n=10)为动物模型,经心脏全身灌注后取肾组织。体外培养小鼠足细胞,用干扰小RNA(siRNA)敲低足细胞PCSK9的表达。用荧光染料BODIPY 493/503染色法观察小鼠肾组织肾小球及体外培养足细胞内的脂质蓄积程度;透射电子显微镜观察足细胞的足突、线粒体结构和脂滴大小及其分布;TUNEL染色法评估肾小球内的细胞凋亡;实时荧光定量PCR(qPCR)和Western印迹法检测线粒体功能相关关键酶过氧化物酶体增殖物激活受体C辅激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor-C coactivator 1α,PGC-1α)、肉毒碱棕榈酰转移酶1(carnitine palmitoyltransferase 1,CPT-1)、乙酰辅酶A氧化酶1(acetyl CoA oxidase 1,Acox-1),以及凋亡相关指标的mRNA和蛋白表达水平。
结果与对照组相比,PCSK9 KO组小鼠肾小球内脂质蓄积更显著;肾组织内线粒体功能相关关键酶PGC-1α蛋白和mRNA相对表达量均显著降低,CPT-1和Acox-1的mRNA相对表达量也均显著降低(均P<0.05);肾小球足细胞内线粒体肿胀、嵴消失,足细胞的足突部分融合、消失;肾小球内细胞凋亡指数增加(P<0.05)。与对照组比较,体外培养的PCSK9 siRNA组足细胞内脂质蓄积显著,线粒体功能相关关键酶PGC-1α、CPT-1和Acox-1的mRNA相对表达量下降,线粒体结构受损,细胞凋亡指数增加(均P<0.05)。
结论PCSK9参与足细胞的脂代谢平衡,PCSK9表达减少增加足细胞内脂质沉积,诱导线粒体结构及功能受损,导致细胞凋亡。