终末期肾脏病最主要的病因之一是糖尿病肾病(DN)。足细胞损伤在DN发生发展中起重要作用。课题组在2006年国家自然基金资助下,发现益肾胶囊可减轻DN足细胞损伤。有研究表明,JAK/STAT信号通路的激活参与了DN进展,且足细胞中可检测到JAK2的表达。细胞因子抑制因子(SOCS3)可通过抑制JAK/STAT信号通路减轻DN肾小球系膜细胞增殖、肾小管上皮细胞的转分化,延缓DN进展。本项目结合前期工作基础,提出"益肾胶囊治疗糖尿病肾病足细胞损伤可能与调节SOCS3与JAK/STAT细胞因子信号转导有关"的假说。采用SOCS3正义基因及siRNA转染足细胞,观察益肾胶囊含药血清干预后,足细胞相关蛋白、SOCS3、JAK/STAT信号蛋白的表达及其相互作用的关系;并利用DN大鼠模型,动态观察益肾胶囊对足细胞和信号转导中基因及蛋白表达的影响。揭示益肾胶囊上调SOCS3,保护DN足细胞损伤的分子机制。
podocyte;diabetic nephropathy;renal tubular epithelial cell;socs3;Yishen capsule
一、项目背景糖尿病肾病的发病机制复杂,是多种因素综合作用的结果,已经证实足细胞病变在DN发生过程中起了重要的作用。研究发现足细胞损伤参与DN蛋白尿发生,认为足细胞是糖尿病肾病蛋白尿发生与进展的中心靶点。SOCS是近年发现的细胞因子的负调控因子,调控众多细胞因子和激素的信号转导。研究发现JAK/STAT信号通路参与DN的发病过程,是高血糖引起肾脏损害的主要机制之一。二、研究内容:1.建立DN大鼠模型,分为正常组(N)、糖尿病肾病组(DN)、益肾胶囊组(DN+Y)、氯沙坦钾组(DN+L)。检测血糖、24h尿蛋白定量、BUN、Scr,及肾组织SOCS3、p-JAK2、p-STAT3、α-SMA、FN、TGF-β、TLR4及NF-KB表达。2.培养足细胞、肾小管上皮细胞,分为正常组(N),高糖组(H),等渗组(M),益肾胶囊高、中、低剂量组(H+YH、H+YM、H+YL),氯沙坦钾组(H+L)。检测nephrin、podocin、α-SMA、SOCS3及TGF-β表达。三、研究结果(1)DN组大鼠血糖、24h尿蛋白定量、BUN、Scr均较N组明显升高;治疗组较DN组低(P<0.05)。(2)DN组肾小球代偿性肥大,系膜细胞增生,系膜区明显增宽,炎症细胞浸润,肾间质水肿,肾小管损伤,而治疗组上述改变减轻。(3)SOCS3、p-JAK2、p-STAT3、α-SMA、FN、TGF-β、TLR4及NF-KB在N组大鼠肾组织少量表达,DN组表达增多(P<0.05),SOCS3治疗组表达较DN组增多,p-JAK2、p-STAT3、α-SMA、FN、TGF-β、TLR4及NF-KB在治疗组表达较DN组降低(P<0.05)。(4)N组足细胞有nephrin、podocin蛋白的表达,α-SMA少量表达,H组nephrin、podocin表达降低(P<0.05),α-SMA表达增多(P<0.05),治疗组nephrin、podocin表达较H组增多,治疗组α-SMA表达下降(P<0.05)。(5)正常大鼠肾小管上皮细胞有微量SOCS3表达,高糖刺激后表达升高 (P<0.05),治疗组表达较H组增多(P<0.05)。H组TGF-β表达较N组增多,治疗组下降(P<0.05)。四、科学意义益肾胶囊可能通过调节JAK/STAT/SOCS表达,维持足细胞功能,从而保护肾脏,延缓糖尿病肾病进展。