中文摘要：

肾脏是糖尿病微血管并发症的主要位点。糖尿病肾小球硬化与早期肾小球和MC细胞的肥大及肾小球节结区基质的堆积密切相关，但其分子机制尚不明确。肾小球硬化和间隙纤维化最终伴随着肾功能丧失。糖尿病是肾衰竭的最主要诱因，严重危害着公共健康，因此糖尿病肾病的预防及治疗就显得极为迫切和重要。大量的研究表明，糖尿病肾病患者体内PKCβ1的代谢异常，但相关的分子机制尚不清楚。为探讨PKCβ1对高浓度葡萄糖导致肾小球基质堆积及硬化的影响，本课题拟利用基因敲除和重构细胞技术、凝胶迁移技术及虫荧光素酶等技术从分子水平、细胞质、细胞核水平及个体水平阐明PKCβ1在高浓度葡萄糖诱导RhoA活化及FN上调的细胞信号传导机制中的作用，揭示PKCβ1在高浓度葡萄糖导致肾小球基质蛋白堆积和肾小球硬化的分子机制，为临床上糖尿病肾小球硬化的预防及相关治疗药物（如PKCβ1抑制剂类似物）的研制提供生理及病理参考。

结论摘要：

肾小球基质蛋白的聚集是糖尿病肾病的重要标志之一，但其分子机制尚不明确。PKC是细胞内诸多信号通路中具有重要生理功能的一类丝/苏氨酸蛋白激酶，糖尿病或高糖状态下PKC被异常活化，其β1亚型的活化与系膜细胞外基质蛋白的增加有关，在糖尿病肾脏疾病的发病机制中发挥着重要作用，但是PKCβ1在糖尿病肾脏疾病发病机制中的作用目前尚不清楚。本课题从细胞模型和动物模型两方面来探讨PKCβ1的活化导致细胞外基质蛋白聚集的信号通路，结果表明，在培养的大鼠肾小球系膜细胞中，高浓度葡萄糖可诱导PKCβ1的活化，进而促进RhoA的活化。用破坏细胞膜胆固醇的药物及Cav-1基因敲除小鼠的肾小球系膜细胞进行实验，进一步证实了caveolae及其主要结构蛋白Cav-1在PKCβ1和RhoA的活化中的重要作用。随后的实验结果显示在高糖的诱导下pPKC-β1与Cav-1的结合显著性提高，用Src激酶的特异性抑制剂预处理可以抑制pPKC-β1与Cav-1的结合。Cav-1是Src激酶的底物之一，上述结果提示高糖诱导了Cav-1的磷酸化，导致Cav-1激活，活化的Cav-1再与PKC-β1结合，进而激活下游的RhoA/Rho激酶。用PKC-β1的siRNA、RhoA的siRNA预处理或特异性抑制剂预处理系膜细胞，发现均可抑制高糖诱导的转录因子SREBP-1和细胞外基质蛋白FN的表达上调，说明PKC-β1、RhoA/Rho激酶在细胞外基质堆积中发挥重要作用。SREBP-1激活后可转位至细胞核，上调转录因子c-Fos/c-Jun的表达，最终引起FN的表达上调。动物实验方面，建立了链脲佐菌素诱导的大鼠糖尿病模型，发现糖尿病大鼠肾脏中可观察到caveolin-1、PKCβ1及RhoA的活化，以及转录因子SREBP-1和细胞外基质蛋白FN的表达上调。PKCβ的抑制剂LY333531能抑制RhoA的活化、SREBP-1和FN的表达上调，并减轻肾小球硬化程度，进一步证实了细胞实验的结果。本课题阐明了PKCβ1在高浓度葡萄糖诱导RhoA活化及FN上调的细胞信号传导机制中的作用，揭示PKCβ1在高浓度葡萄糖导致肾小球基质蛋白堆积和肾小球硬化的分子机制，为临床上糖尿病肾小球硬化的预防及相关治疗药物（如PKCβ1抑制剂类似物）的研制提供生理及病理参考。