高糖培养人肾小球系膜细胞对JAK2/STAT1信号蛋白活化的影响

目的:观察高糖对人肾小球系膜细胞(HMCs)Janus酪氨酸激酶2(JAK2)、信号转导和转录活化因子1(STAT1)以及转化生长因子-β1(TGF-β1)和纤维连接蛋白(FN)表达的影响。方法:将HMCs于高糖(30mmol/L)环境下培养不同时间后,Western blotting检测磷酸化JAK2、STAT1(p-JAK2、p-STAT1)水平;RT-PCR检测TGF-β1和FN mRNA的表达;ELISA测定上清液中TGF-β1和FN的含量,同时以低糖组作为对照。结果:与低糖对照组比较,高糖培养HMCsp-JAK2、p-STAT1蛋白明显上调,TGF-β1和FN mRNA表达和蛋白水平显著增加(P<0.01)。结论:高糖能通过激活HMCs中JAK2/STAT1信号途径,促进TGF-β1和细胞外基质分泌。     

PDTC对高糖培养大鼠肾成纤维细胞中MCP-1表达的影响

目的:探讨核因子-κB(NF-κB)抑制剂吡咯烷二硫氨基甲酸(PDTC)对高糖培养大鼠肾成纤维细胞(NRK)中单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)表达的影响。方法:将NRK分4组进行体外培养:(1)正常组:5.6mmol/L的葡萄糖;(2)高糖组:30mmol/L葡萄糖;(3)高糖+PDTC1组:30mmo/L葡萄糖+5μmol/LPDTC;(4)高糖+PDTC2组:30mmo/L葡萄糖+10μmol/LPDTC,分别于培养24h、48h取各组NRK采用RT-PCR检测其MCP-1mRNA表达水平,采用WesternBlot检测MCP-1蛋白表达水平。结果:与正常组相比,高糖组MCP-1mRNA和蛋白表达水平显著升高(P<0.05),不同浓度PDTC干预后,MCP-1mRNA和蛋白表达水平显著下降(P<0.05),且随PDTC浓度增大,下降更明显。结论:高糖可使NRK中MCP-1表达增高,PDTC能抑制NRK中MCP-1表达。     

抑制S1PR2的活性可下调高糖培养的大鼠肾小球系膜细胞SphK1和MCP-1的表达

目的观察高糖及1-磷酸鞘氨醇受体2(S1PR2)特异性拮抗剂JTE-013对体外培养的大鼠肾小球系膜细胞(GMC)鞘氨醇激酶1(Sph K1)、S1PR2、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)表达的影响。方法将培养的大鼠GMC分为正常糖对照组(NG,含5.5 mmol/L葡萄糖)、甘露醇渗透压对照组(HM,含5.5 mmol/L葡萄糖、24.5 mmol/L甘露醇)、高糖组(HG,含30 mmol/L葡萄糖)、JTE-013干预组(HJ,含30 mmol/L葡萄糖、10μmol/L JTE-013)。实时定量PCR检测培养0、12、24、48 h的细胞中Sph K1、S1PR2、MCP-1 mRNA的表达,ELISA检测培养细胞上清中MCP-1的蛋白表达。结果与NG组相比,高糖培养下的大鼠GMC中Sph K1、S1PR2 mRNA的表达在12 h下降,之后随着时间延长基因的表达量升高,48 h达最高。MCP-1 mRNA的表达随培养时间的延长而升高,12 h表达已升高,24 h表达为最高,48 h的表达下降。高糖诱导大鼠GMC的MCP-1蛋白分泌增加,呈时间依赖性。GMC经JTE-013处理后,高糖继续培养24 h,与HG组相比,HJ组Sph K1、S1PR2、MCP-1 mRNA及MCP-1蛋白的表达明显下降。结论抑制S1PR2的活性可引起高糖培养下的大鼠GMC中Sph K1、MCP-1表达下调。     

高糖培养人肾小球系膜细胞对TGF-β1、FN、Smad7表达的影响

目的:通过观察高糖对人肾小球系膜细胞(HMCs)转化生长因子-β1(TGF-β1)、纤维连接蛋白(FN)、Smad7表达的影响,探讨糖尿病肾病(DN)的发病机制。方法:将HMCs于高糖(30mmol/L)环境培养不同时间后,采用RT-PCR方法检测TGF-β1、FN、Smad7 mRNA表达,Western blotting检测Smad7蛋白的表达,采用ELISA检测TGF-β1、FN蛋白水平,同时以低糖培养作为对照组。结果:高糖培养24h、48h、72h后,TGF-β1 mRNA及蛋白的表达均较低糖培养对照组增加,在48h时达到高峰;FN mRNA及蛋白的表达亦较对照组增加,且呈时间依赖性;而Smad7 mRNA及蛋白表达下降。结论:TGF-β1/Smad信号转导途径负反馈调节Smad7蛋白的表达减少,可能是DN发病过程中的重要环节之一。     

缺氧和高糖对大鼠肾成纤维细胞ICAM-1mRNA表达的影响

目的:探讨缺氧和高糖对肾成纤维细胞(NRK)细胞间粘附分子-1(ICAM-1)mRNA表达的影响。方法:将大鼠NRK分6组进行体外培养:(1)正常浓度葡萄糖组(常糖组):5.6mmol/L葡萄糖;(2)常糖+缺氧组:5.6mmol/L的葡萄糖+100μmol/L的CoCl2;(3)高糖A组:15mmol/L葡萄糖;(4)高糖+缺氧A组:15mmol/L葡萄糖+100μmol/L的CoCl2;(5)高糖B组:30mmol/L葡萄糖;(6)高糖+缺氧B组:30mmol/L葡萄糖+100μmol/L的CoCl2。分别于24h、48h取各组NRK采用RT-PCR检测ICAM-1mRNA表达水平。结果:与常糖组相比,高糖A组,高糖B组ICAM-1mRNA表达量逐渐升高(P<0.01),常糖+缺氧组、高糖+缺氧A、B组ICAM-1mRNA表达量也升高(P<0.01);高糖+缺氧A、B组ICAM-1mRNA表达量分别比高糖A、B组明显升高(P<0.01);高糖A、B组和常糖+缺氧组、高糖+缺氧A、B组48hICAM-1mRNA表达量均高于24h表达量(P<0.01)。结论:高糖和缺氧均可导致ICAM-1mRNA高表达,缺氧可能进一步增加高糖上调ICAM-1的表达。     

核转录因子κB抑制剂PDTC对高糖培养大鼠肾成纤维细胞VEGF和PEDF表达的影响

目的:探讨核转录因子κB(NF-κB)抑制剂吡咯烷二硫氨基甲酸(PDTC)对高糖培养大鼠肾成纤维细胞(NRK)血管内皮生长因子(VEGF)及色素上皮衍生因子(PEDF)表达的影响。方法:NRK按培养条件分为常糖组:5.6mmol/L葡萄糖;高糖A组:15mmol/L葡萄糖;高糖B组:30mmol/L葡萄糖;PDTC对照组:5.6mmol/L葡萄糖+5.0μmol/LPDTC;PDTCA组:15mmol/L葡萄糖+10μmol/LPDTC;PDTCB组:30mmol/L葡萄糖+20μmmol/LPT-DC。采用半定量RT-PCR方法及ELISA测定各组培养24h、48h后NRK的VEGF及PEDFmRNA及蛋白的表达。结果:与常糖组相比,高糖各组NRK的VEGF蛋白含量及mRNA表达明显升高(P<0.01,P<0.05);与高糖B组相比,PDTC干预各组NRK的VEGF蛋白含量及mRNA表达呈下降趋势(P<0.01,P<0.05)。与常糖组相比,高糖各组NRK的PEDF蛋白含量及mRNA表达明显下降(P<0.01,P<0.05);与高糖B组相比,PDTCB组NRK的PEDF蛋白含量及mRNA表达明显升高(P<0.01)。结论:PDTC能明显抑制高糖培养大鼠NRK的VEGF表达并明显上调PEDF的表达,间接提示NF-κB可能通过参与VEGF和PEDF的表达失衡导致糖尿病肾病(DN)的发生。     

高糖作用的肾小球系膜细胞SnoN/Ski蛋白表达及泛素化降解

目的: 观察高糖作用的大鼠肾小球系膜细胞内核转录共抑制因子SnoN/Ski及泛素连接酶Arkadia的表达变化,初步探讨SnoN/Ski泛素化降解在糖尿病肾病中的作用。方法: 将体外培养的大鼠肾小球系膜细胞分别设正常对照组 、高糖甲组(培养基含20 mmol/L葡萄糖)、高糖乙组(培养基含30 mmol/L葡萄糖)、高糖+MG132组(30 mmol/L葡萄糖培养基中预先加入0.5 μmol/L特异性泛素蛋白酶体抑制剂MG132)和甘露醇组。用蛋白免疫印迹技术和免疫荧光染色-激光共聚焦显微镜检测各组细胞SnoN/Ski及Arkadia蛋白的表达。结果: (1)正常系膜细胞中SnoN/Ski蛋白大量表达,Arkadia蛋白表达较弱。(2)高糖作用后SnoN/Ski蛋白表达减弱,Arkadia蛋白表达增强(P<0.05)。(3)与高糖组比较,高糖加入MG132后SnoN/Ski蛋白表达增加,Arkadia蛋白表达减弱(P<0.01)。(4)甘露醇组与正常组比较SnoN/Ski及Arkadia蛋白表达均无明显差异(P>0.05)。结论: (1)高糖可通过泛素蛋白酶体途径降解SnoN/Ski蛋白致其低表达。(2)E3连接酶Arkadia参与了高糖诱导的SnoN/Ski的泛素化降解 。     

L-carnosine对NIT-1胰岛细胞的影响及机制

目的: 研究肌肽(L-carnosine)对高糖培养的NIT-1细胞胰岛素分泌、增殖和凋亡的影响及机制。方法:(1)正常和高糖培养细胞72 h,放射免疫法测定葡萄糖刺激的胰岛素分泌,然后分别换不同浓度葡萄糖和L-carnosine培养,测定胰岛素分泌;(2)细胞分为C组(11.1 mmol/L glucose)、H组 (33.3 mmol/L glucose)、H+A组(33.3 mmol/L glucose +1 mmol/L L-carnosine)和H+B(33.3 mmol/L glucose+ 20 mmol/L L-carnosine)组培养72 h,BrdU检测细胞增殖,流式细胞术检测凋亡,RT-PCR测定bcl-2和caspase-3 mRNA的表达,荧光法检测caspase-3活性。结果:(1)高糖组细胞胰岛素分泌减少; 20 mmol/L L-carnosine显著增加正常和高糖组胰岛素分泌(P<0.01),且呈正相关(P<0.01);(2)高糖组细胞增殖和凋亡均增加(均P<0.01),但总体数目减少;1 mmol/L L-carnosine使增殖增加,凋亡减少(P<0.01);(3) 高糖组caspase-3 mRNA表达明显增加,bcl-2 mRNA明显减少(P<0.05);1 mmol/L L-carnosine使前者明显减少(P<0.05),后者明显增加(P<0.01);不同浓度L-carnosine均明显降低caspase-3活性。结论: 高浓度L-carnosine可单独刺激细胞分泌胰岛素,低浓度的L-carnosine可增加NIT-1细胞增殖并减少高浓度葡萄糖所导致的凋亡。Caspase-3和Bcl-2可能参与了L-carnosine保护NIT-1细胞的过程。     

缬沙坦抑制高糖刺激下系膜细胞血管紧张素Ⅱ-Notch通路

目的探讨血管紧张素Ⅱ-Notch通路对高糖诱导的大鼠肾小球系膜细胞(RMC)基质分泌的影响以及缬沙坦的保护作用。方法将传代培养的RMC同步化后分为正常糖对照组(含5.5 mmol/L葡萄糖)、高糖组(含30.0 mmol/L葡萄糖)、高渗对照组(含5.5 mmol/L葡萄糖联合24.5 mmol/L甘露醇)、正常糖联合1μmol/L N-N-(3,5-氟苯乙酰基)-L-丙氨酰-2-苯基甘氨酸叔丁酯(DAPT)组、正常糖联合(1、5、10)μmol/L缬沙坦组、高糖联合1μmol/L DAPT组、高糖联合(1、5、10)μmol/L缬沙坦组。培养12、24、48 h后,收集细胞及上清液,Western blot法检测Notch1蛋白表达情况,ELISA检测上清液转化生长因子β(TGF-β)、纤维连接蛋白(FN)的水平。结果与正常糖组相比,高糖刺激RMC 12 h,可检测到Notch1表达升高,峰值出现在24 h;与正常糖组相比,高糖状态下RMC上清液中TGF-β、FN含量随时间明显升高;高糖状态下缬沙坦或DAPT预处理组与未处理组相比,培养24 h左右,Notch1表达明显减少;与未处理组相比,随缬沙坦浓度增加,Notch1表达逐渐降低。高糖状态下,与未处理组相比,缬沙坦或DAPT预处理组TGF-β、FN水平均明显下降。结论高糖可活化培养的RMC中Notch通路,TGF-β以及FN分泌增加;缬沙坦可通过浓度依赖性的方式抑制血管紧张素Ⅱ-Notch通路,减少下游FN的分泌。     

渗透压制剂对人腹膜间皮细胞透明质酸合成酶的调节作用

目的: 了解不同渗透压制剂对人腹膜间皮细胞(humanperitonealmesothelialcells,HPMCs)透明质酸合成酶(hyaluronansynthase,HAS)的调节作用及对透明质酸(hyaluronan,HA)合成的影响。方法: 分离培养的HPMCs随机分为5组:正常对照组(对照组);90mmol/L葡萄糖组(高糖组);30mmol/L葡萄糖组(低糖组);5%缩合葡萄糖(缩合葡萄糖组)及90mmol/L甘露醇组(甘露醇组)。给予上述刺激后继续培养24h,以RT-PCR法检测HAS-2mRNA和HAS-3mRNA的表达;收集细胞培养上清液,以放射免疫法检测HA浓度;以微粒排除法观察细胞胞衣样结构的面积。结果: 高糖组、低糖组、缩合葡萄糖组、甘露醇组HAS-2mRNA的表达均显著高于对照组(P均<0.05);高糖组HAS-3mRNA的表达亦明显增加(P<0.05),低糖组、缩合葡萄糖组、甘露醇组HAS-3mRNA表达与对照组相比差异无显著(P>0.05)。各实验组细胞胞衣样结构面积与细胞体面积的比值无显著差异(P均>0.05)。对照组、高糖组、低糖组、缩合葡萄糖组、甘露醇组细胞培养上清液HA的浓度均显著高于对照组(P均<0.05);高糖组HA浓度显著高于低糖组、缩合葡萄糖组和甘露醇组(P<0.05)。结论: 与高浓度葡萄糖相比,缩合葡萄糖虽增强HPMCsHAS-2mRNA表达,但对与炎症反应相关的HAS-3mRNA表达无影响,提示缩合葡萄糖可能在对腹膜组织生物相容性方面优于高浓度葡萄糖。     

胰岛素对高糖培养的人系膜细胞表达SGK1及合成细胞外基质的影响

目的：研究胰岛素对高糖培养的人系膜细胞（HMC）血清和糖皮质激素诱导的蛋白激酶1(SGK1)的表达及细胞外基质（ECM）合成的影响，初步探讨其主要作用环节。方法:用含有5.5 mmol/L、25 mmol/L葡萄糖和100 nmol/L胰岛素的DMEM培养基培养HMC细胞，即为对照组（NG）、高糖组（HG）、胰岛素干预对照组（NI）和胰岛素干预高糖组（HI）。4 h后检测SGK1的表达、胰岛素受体底物（IRS1和IRS2）蛋白的表达及磷酸化水平；24 h后检测结缔组织生长因子（CTGF）和纤连蛋白（FN）的表达。结果:HG组、NI组和HI组SGK1蛋白表达均显著高于NG组（P<0.01），高糖主要导致IRS2蛋白表达及磷酸化水平的增高（P<0.01）。胰岛素干预后，HI组IRS1蛋白表达及磷酸化水平明显高于HG组（P<0.05），而IRS2蛋白表达及磷酸化水平出现部分抑制（P<0.05）。高糖促进CTGF和FN的表达，胰岛素加强高糖此作用。结论:胰岛素和高糖能够通过不同的分子途径促进体外肾小球系膜细胞SGK1的表达，并最终促进ECM的合成；胰岛素的这种作用与IRS1信号转导通路密切相关。     

活性氧介导高糖负荷致人系膜细胞癌胚纤维连接蛋白的表达

背景：研究发现,癌胚纤维连接蛋白系新合成细胞外基质的重要标志,而高糖环境氧化应激与癌胚纤维连接蛋白的关系尚未见报道。 目的：观察高糖作用对人系膜细胞活性氧和癌胚纤维连接蛋白mRNA表达的影响。 方法：将培养的系膜细胞分为以下各组：正常对照组(5 mmol/L D-葡萄糖);渗透压对照组(5 mmol/L D-葡萄糖+           20 mmol/L L-葡萄糖);高糖组(25 mmol/L D-葡萄糖);α-硫辛酸干预组,分为高糖+LA50组(25 mmol/L D-葡萄糖+        50 μmol/L α-硫辛酸)、高糖+LA100组(25 mmol/L D-葡萄糖+100 μmol/L α-硫辛酸)、高糖+LA200组(25 mmol/L D-葡萄糖+  200 μmol/L α-硫辛酸)。以RT-PCR法检测癌胚纤维连接蛋白mRNA表达水平,荧光显微镜和荧光酶标仪测定细胞内活性氧水平。 结果与结论：高糖促进系膜细胞活性氧的产生,亦增加癌胚纤维连接蛋白mRNA的表达,α-硫辛酸可显著降低高糖负荷下细胞内活性氧水平,同时减少癌胚纤维连接蛋白mRNA的表达,且呈浓度依赖性,提示活性氧介导高糖负荷致人系膜细胞癌胚纤维连接蛋白的表达,α-硫辛酸可部分逆转这一效应。     

吗替麦考酚酯对肺成纤维细胞的转化及功能影响

目的:通过吗替麦考酚酯(MMF)对体外培养肺成纤维细胞(LF)转化为肌成纤维细胞(MF)过程的干预,观察MMF 对LF 转化及CTGF、FN 蛋白表达的影响。方法:体外培养新生大鼠来源的LF,加入转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导转化为MF,分别加入终浓度为0 μmol/ L(对照组)、0.1 μmol/ L(低浓度组)、1 μmol/ L(中浓度组)、10 μmol/ L(高浓度组)的MMF 进行干预;倒置显微镜下观察LF 和MF 形态,并用细胞免疫荧光的方法鉴定波形蛋白和琢鄄平滑肌肌动蛋白(α-SMA),分析MMF 对LF 转化的影响;ELISA 方法检测结缔组织生长因子(CTGF)和纤维连接蛋白(FN)的水平。结果:LF 经TGF-β1 诱导96 h 后转化成MF,细胞免疫荧光结果显示MMF 能够抑制α-SMA 的表达,但对已分化的肌成纤维细胞表型变化无影响;ELISA 结果显示与对照组比较,MMF 组CTGF 和FN 分泌水平均显著下降(P<0.05),并呈一定的浓度依赖。结论:MMF 能够抑制肺成纤维细胞转化和CTGF、FN 表达,提示MMF 有抗纤维化作用,影响CTGF 和FN 表达可能是作用途径之一。     

糖皮质激素诱导的蛋白激酶3种亚型在高糖诱导的人肾小管上皮细胞中的表达

目的：研究高糖环境下人近端肾小管上皮细胞（HKC）中血清和糖皮质激素诱导的蛋白激酶（SGK）3种亚型SGK1、SGK2和SGK3的表达，探讨SGK 3种亚型在介导高糖致肾小管上皮细胞过度合成细胞外基质（ECM）中的作用。 方法: 将细胞分为对照组、高糖组和渗透压对照组。分别采用RT-PCR方法和Western blotting方法检测SGK1、SGK2和SGK3 mRNA水平和SGK1蛋白水平的表达，ELISA方法和间接免疫荧光方法检测培养液中和HKC胞内纤连蛋白（FN）含量。 结果: HKC细胞中存在SGK1、SGK2和SGK3的表达。高糖刺激下， SGK1、SGK2和SGK3 mRNA和SGK1蛋白表达明显升高（P<0.01）；同时伴有HKC FN合成和分泌的增加，这与SGK上调存在一定联系。 结论: 高糖能促进近端肾小管上皮细胞SGK1、SGK2和SGK3的表达，并可能通过SGK1、SGK2和SGK3介导的信号转导途径促进细胞外基质积聚，可能在糖尿病肾病的发生和发展中发挥致病作用。     

Gamma Linolenic Acid Exerts Anti-Inflammatory and Anti-Fibrotic Effects in Diabetic Nephropathy

Purpose

This study was undertaken to investigate the effects of gamma linolenic acid (GLA) on inflammation and extracellular matrix (ECM) synthesis in mesangial and tubular epithelial cells under diabetic conditions.

Materials and Methods

Sprague-Dawley rats were intraperitoneally injected with either a diluent [n=16, control (C)] or streptozotocin [n=16, diabetes (DM)], and eight rats each from the control and diabetic groups were treated with evening primrose oil by gavage for three months. Rat mesangial cells and NRK-52E cells were exposed to medium containing 5.6 mM glucose and 30 mM glucose (HG), with or without GLA (10 or 100 µM). Intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), and fibronectin (FN) mRNA and protein expression levels were evaluated.

Results

Twenty-four-hour urinary albumin excretion was significantly increased in DM compared to C rats, and GLA treatment significantly reduced albuminuria in DM rats. ICAM-1, MCP-1, FN mRNA and protein expression levels were significantly higher in DM than in C kidneys, and these increases were significantly abrogated by GLA treatment. In vitro, GLA significantly inhibited increases in MCP-1 mRNA expression and protein levels under high glucose conditions in HG-stimulated mesangial and tubular epithelial cells (p<0.05, respectively). ICAM-1 and FN expression showed a similar pattern to the expression of MCP-1.

Conclusion

GLA attenuates not only inflammation by inhibiting enhanced MCP-1 and ICAM-1 expression, but also ECM accumulation in diabetic nephropathy.     

AGEs诱导培养人肾小球系膜细胞中NOX4及O_2~-水平

目的:观察晚期糖基化终末产物(AGEs)培养下人肾小球系膜细胞(HMCs)中还原型尼克安腺嘌吟二核苷酸氧化酶4(NOX4)蛋白及超氧阴离子(O-2)水平变化。方法:将正常浓度葡萄糖(5.6mmol/L)培养的HMCs经过无血清培养液同步化24h后分为两组:正常对照组[5.6mmol/L葡萄糖+200mg/L牛血清白蛋白(BSA)]及AGEs组(5.6mmol/L葡萄糖+200mg/LAGEs),分别干预48h后用Western blotting检测NOX4蛋白表达,用Dihydroethidium(DHE)法检测O-2的荧光水平。结果:与正常对照组比较,AGEs组NOX4蛋白表达明显上调(P<0.01),O-2水平亦明显增加(P<0.01),两者呈显著正相关。结论:AGEs能激活HMCs中NOX4,引起氧化应激,可能与糖尿病肾病(DN)的发生有关。