狼疮性肾炎是由大量免疫复合物介导的一种肾炎,肾小球显著的细胞增生是其主要的形态特点。大量细胞因子参与了狼疮性肾炎的免疫炎症反应。前期实验发现,在狼疮性肾炎患者外周血中炎性细胞因子-高迁移率族蛋白1(HMGB1)mRNA和蛋白水平明显升高,且与蛋白尿呈正相关;同时患者活检肾组织和模型鼠肾组织中HMGB1表达亦增高,其表达与肾小球细胞增殖和TLR表达升高、NF-kB激活呈正相关。因此,本课题以此现象为切入点,采用基因转染、RNA干扰等实验技术,观察分别沉默HMGB1基因或TLR基因、抑制NF-kB和PI3K/Akt信号途径活性,是否减轻肾小球细胞的增殖,延缓或逆转狼疮性肾炎的进展,证实在狼疮性肾炎的发病过程中,HMGB1与其受体TLR 结合激活PI3K/Akt/NF-kB信号转导途径,引起肾小球细胞增殖这一假说是否成立,为临床上开辟狼疮性肾炎的靶向治疗提供科学理论依据。
lupus nephritis;HMGB1;TLR-2;PI3K/Akt;cell proliferation
狼疮性肾炎(LN)肾小球显著的细胞增生是其主要的形态特点。本课题在以往的实验基础上,采用临床实验、动物实验和体外细胞培养相结合,运用基因转染、RNA干扰等实验技术证实在LN的发病过程中,HMGB1与其受体TLR 结合激活PI3K/Akt/NF-kB信号转导途径,引起肾小球细胞增殖这一假说是否成立,结果显示1)HMGB1是狼疮性肾炎发病过程中重要的细胞因子,HMGB1 能够促进体外培养的系膜细胞增殖,促进细胞周期从G0/1期向S期转化,伴有Cyclin D1/CDK4/p16途径的激活;沉默HMGB1 表达能够降低IFN-γ诱导的系膜细胞的增殖;采用电转技术沉默狼疮鼠肾组织中HMGB1表达,能够显著改善肾功能,蛋白尿显著降低、并伴有肾小球细胞增殖水平的下降;2)HMGB1能够促进系膜细胞Akt磷酸化,且伴有PTEN蛋白表达降低;沉默细胞中Akt,能够降低HMGB1诱导的系膜细胞增殖,PCNA表达下降且伴有CyclinD1、CDK4表达下降和p16表达上调;然而沉默小鼠肾组织中AKt表达,并未能改善肾功能及肾组织细胞增殖水平;3)HMGB1能够促进小鼠系膜细胞TLR-2mRNA和蛋白表达,刺激8h时升高最明显;TLR-2蛋白表达与细胞增殖呈正相关;采用TLR-2中和抗体或siRNA 技术沉默TLR-2表达能够显著降低HMGB1诱导的细胞增殖,且伴有PCNA、Cyclin D1和CDK4表达降低和p16表达升高;LPS诱导TLR-2表达后能够促进HMGB1诱导的系膜细胞增殖;沉默LN鼠肾组织TLR2表达,能够显著减低蛋白尿和细胞增殖,且FoxO1表达上调;4)LN患者活检肾组织、狼疮鼠肾组织及HMGB1刺激的小鼠系膜细胞中均伴有NF-kB的激活,核内NF-kB表达升高;NF-kB特异性抑制剂PDTC能够降低HMGB1诱导的系膜细胞增殖;抑制cyclinD1/CDK4/p16途径激活是其机制之一;5)FoxO1是Akt重要下游基因,参与HMGB1介导的狼疮性肾炎时细胞增殖;转染野生型FoxO1表达能够改善肾功能并降低细胞增殖水平;该研究结果显示,在LN的发病过程中,HMGB1与其受体TLR-2 结合激活PI3K/Akt/NF-kB或FoxO1信号途径,促进系膜细胞增殖,是LN重要的细胞因子。