阿托伐他汀通过p38丝氨酸蛋白激酶信号通路干预人肾小球系膜细胞增殖和转化生长因子β1的表达

背景:p38丝氨酸蛋白激酶信号激活引起细胞生长、增殖、分化,可能是糖尿病血管并发症发生发展的共同通路。目的:观察阿托伐他汀对抗p38丝氨酸蛋白激酶信号通路的激活,及其对氧化修饰低密度脂蛋白作用下人肾小球系膜细胞增殖与转化生长因子β1表达的干预。设计:随机、平行对照、开放性实验。单位:中国医科大学附属第一医院内分泌科,解放军沈阳军区总医院内分泌科、呼吸科及泌尿外科。材料:实验于2004-05/2005-05先后在中国医科大学药理教研室、沈阳军区总医院呼吸科实验室完成。以肾肿瘤行单侧肾切除患者正常部分的肾皮质(由沈阳军区总医院泌尿外科向军主任提供,征得患者同意)作为实验用人肾小球系膜细胞的来源。氧化修饰低密度脂蛋白浓度为(5.3±1.0)nmol/100μg(购自协和医科大学生化研究所,批号20040711);阿托伐他汀(辉瑞制药,批号45837088);p38丝氨酸蛋白激酶单克隆抗体(Santa Cruz)。方法:①取肾肿瘤行单侧肾切除患者的正常部分肾皮质6.0～8.0cm3,分离制备肾小球系膜细胞,待生长单层达80%培养面积后进行消化传代。传至第2代时,观察细胞形态,行DAB染色,胞浆内出现棕黄色团块或泥沙样颗粒为DAB染色阳性。油红“O”染色检测细胞吞噬氧化修饰低密度脂蛋白的情况。取传至4～10代的细胞用于实验。②按5×103个细胞接种于96孔板,200μL/孔。实验共分5组:阿托伐他汀1.2,6,12mg/L浓度组分别加入对应浓度的阿托伐他汀溶液,氧化低密度脂蛋白组和空白对照组此时仅加入培养基,6个平行孔/组。各组预处理30min后,除空白对照组外均暴露于终浓度为80mg/L的氧化修饰低密度脂蛋白中,24h后每孔加入四甲基偶氮唑蓝,在492nm波长的酶标仪上检测吸光度值,计算细胞增殖抑制率。③将1×106～3×106细胞接种于6个200mL培养瓶中,随机数字表法选1瓶作为空白对照组,第2～4号瓶均加入适量氧化修饰低密度脂蛋白使其终浓度分别为10,40,80mg/L,第5号瓶加入阿托伐他汀12mg/L。各组预处理30min,然后加入氧化修饰低密度脂蛋白使其终浓度为80mg/L常规培养24h。所获各组细胞用半定量反转录多聚酶链法检测细胞转化生长因子β1mRNA的表达,Westernblot法检测细胞p38丝氨酸蛋白激酶信号通路激活情况。主要观察指标:①人肾小球系膜细胞鉴定结果。②人肾小球系膜细胞的增殖情况检测。③人肾小球系膜细胞转化生长因子β1mRNA的表达。④人肾小球系膜细胞p38丝氨酸蛋白激酶信号通路激活情况。结果:①细胞传至第2代时,细胞体积大,多数为梭形、不规则的星形或树枝状,细胞内有大量的平行于中轴的微丝,密集处细胞可重叠生长。DAB染色后胞浆内肌动蛋白、波形蛋白为阳性,角蛋白为阴性。油红“O”染色后细胞内可见红色颗粒,为人肾小球系膜细胞吞噬的氧化修饰低密度脂蛋白。证明培养传代的细胞为人肾小球系膜细胞。②与空白对照组比较,氧化修饰低密度脂蛋白组细胞增殖抑制率明显降低,阿托伐他汀1.2,6,12mg/L浓度组细胞增殖抑制率均明显升高(0,-17.4%,6.4%,22.5%,61.5%,P<0.05或0.01),并呈剂量依赖性。③与空白对照组比较,氧化修饰低密度脂蛋白10,40,80mg/L组以浓度依赖的方式增加转化生长因子β1mRNA表达和激活p38丝氨酸蛋白激酶信号通路,其中80mg/L浓度组最为显著(P均<0.01);阿托伐他汀则可明显抑制在氧化修饰低密度脂蛋白刺激作用下转化生长因子β1的表达增加与p38丝氨酸蛋白激酶信号通路蛋白活性,与氧化修饰低密度脂蛋白80mg/L浓度组比较差异有显著性意义(P均<0.01)。结论:阿托伐他汀可能通过对抗p38丝氨酸蛋白激酶信号通路蛋白活性、减少转化生长因子β1分泌,抑制氧化修饰低密度脂蛋白引起的肾小球系膜细胞增殖,从而在预防和治疗伴有血脂异常的糖尿病肾脏病变的发生过程中起一定作用。

Atorvastatin inhibits cell proliferation and decreases the expression of transforming growth factor-beta1 via p38 mitogen-activated protein kinases-pathway in human gomerular mesangial cells