慢性肾脏病及其导致的终末期肾病是威胁人类健康的全球性公共卫生问题,肾间质纤维化是其进行性发展的共同途径,尚缺乏有效的临床干预手段。TGF-β1在肾间质纤维化过程中起重要作用,而AngⅡ通过eNOS-cGMP途径调控TGF-β1。我们前期研究发现,Intermedin(IMD)能通过抑制TGF-β1减轻肾缺血再灌注损伤后期肾间质纤维化,其对肾间质纤维化的影响和机制值得深入探讨。本项目选择大鼠UUO模型,研究IMD对肾间质纤维化的影响及机制。首先观察UUO中IMD及其受体系统表达的变化;然后将大鼠IMD真核表达质粒转染大鼠肾组织细胞,使其在肾脏局部高表达,通过检测TGF-β1及下游纤维化相关物质,观察IMD对肾间质纤维化的影响;最后用机械牵张培养的肾小管上皮细胞模拟UUO过程,观察IMD对AngⅡ-eNOS-cGMP途径的影响,探讨其抑制肾间质纤维化的机制,为延缓慢性肾脏病进展提供新的手段。
肾间质纤维化是所有慢性肾脏病进展至终末期肾病的共同通路,抑制肾间质纤维化具有重要意义。肾上腺髓质素(ADM)在肾脏纤维化过程中表达上调;持续给予外源性ADM或ADM基因转染能抑制肾间质纤维化进展。Intermedin(IMD)是与ADM结构和功能相似且作用更强的活性多肽,在肾间质纤维化中的表达及作用尚不清楚。本项目用大鼠单侧输尿管梗阻(UUO)模型及机械牵拉刺激的方法制作的近端肾小管上皮细胞(NRK-52E)纤维化模型研究了IMD对肾间质纤维化的影响及其机制。首先观察了UUO模型中IMD及其受体系统——降钙素受体样受体(CRLR)/受体活性修饰蛋白(RAMPs)表达的变化,发现从UUO术后1d开始,IMD的mRNA及蛋白表达明显增加,随梗阻时间的延长逐渐升高,到7d达高峰,14d时下降,但仍高于正常。CRLR、RAMP1、RAMP2、RAMP3的mRNA及蛋白表达也从术后1d开始升高,分别于术后3d(RAMP2、RAMP3)和7d(CRLR、RAMP1)达高峰。提示与ADM相似,IMD可能也参与了肾间质纤维化过程。以上结果国内外尚未见报道。在此基础上,观察了IMD对肾间质纤维化的影响。用超声微泡造影剂介导的基因转染方法将大鼠IMD真核表达质粒转入肾组织,使其在肾脏高表达,观察了IMD对TGF-β1及其下游纤维化相关物质的影响。结果显示,肾脏高表达IMD能明显减轻UUO导致的肾小管间质损伤和间质纤维化,减轻细胞外基质(ECM)纤连蛋白(Fn1)、胶原I(Col-I)和胶原Ⅲ(Col-Ⅲ)沉积。以上结果表明IMD能显著抑制肾间质纤维化。高表达IMD的NRK-52E Fn1、Col-I和Col-Ⅲ的表达也明显减少。进一步的动物实验及细胞实验探讨了IMD减轻纤维化的机制,发现涉及以下几个方面①减轻肾小管上皮细胞向间充质细胞转分化,IMD干预后α-SMA的表达减少,同时E-cadherin表达增加;②促进ECM降解促进MMP的合成,抑制PAI-1的合成;③减轻肾小管上皮细胞凋亡;④抑制CTGF的表达。但细胞和动物实验均显示,IMD对TGF-β1本身的表达无明显的影响;细胞实验显示,IMD对AngⅡ-eNOS-cGMP途径无明显作用,这与我们之前的预想不同,提示IMD的抗纤维化作用可能是通过影响TGF-β1的受体后途径或是其下游分子实现的,这也为我们的下一步研究提出了方向。