蔣 玲,李正一,周志強(qiáng),陳秀萍,雷鳳英,覃遠(yuǎn)漢
(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,南寧 530021)
過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(PPARs)屬于配體激活的核細(xì)胞受體超家族,為Ⅱ型核激素受體超家族成員,有 α、β、γ 三種亞型[1]。在腎臟內(nèi),PPARγ參與正常腎臟的發(fā)育、脂質(zhì)代謝,具有調(diào)節(jié)水鹽重吸收、調(diào)控腎血流量并激活腎素—血管緊張素系統(tǒng)等生理功能[2,3]。目前,在單側(cè)輸尿管梗阻(UUO)大鼠模型中發(fā)現(xiàn),PPARγ具有抗腎間質(zhì)纖維化(RIF)作用[4]。然而PPARγ在體外培養(yǎng)的缺氧性腎小管上皮細(xì)胞(RTEC)中的表達(dá)及作用尚不清楚。2012年12月~2013年6月,為探討PPARγ在缺氧性RTEC損傷中的作用,我們進(jìn)行了相關(guān)研究?,F(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 材料 大鼠缺氧性RTEC細(xì)胞株(NRK-52E)購(gòu)自上海細(xì)胞庫(kù);DMEM高糖培養(yǎng)基、超濾胎牛血清購(gòu)自美國(guó)HyClone有限公司;羅格列酮(RGZ)、GW9662購(gòu)自美國(guó)Sigma公司;二甲基亞砜購(gòu)自索萊寶生物科技有限公司;其他均為常規(guī)儀器和試劑。
1.2 方法
1.2.1 模型制作及分組 將NRK-52E于37℃、5%CO2條件下置入含5%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)基中,待細(xì)胞生長(zhǎng)至約80%融合時(shí)傳代。待傳代的細(xì)胞生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)期時(shí),將細(xì)胞隨機(jī)分為4組:正常對(duì)照組、缺氧模型組、RGZ組及GW9662組。正常對(duì)照組常規(guī)培養(yǎng),不予缺氧性損傷處理。缺氧模型組、RGZ組及GW9662組行缺氧性損傷處理[5],同時(shí)RGZ組給予15 μmol/L RGZ、GW9662組給予25 μmol/L GW9662處理。36 h后收集細(xì)胞行相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)。
1.2.2 PPARγ、TGF-β1mRNA 表達(dá)檢測(cè) 采用 RTPCR法。按照RNA提取試劑盒說(shuō)明提取細(xì)胞總RNA,選取完整的mRNA,按反轉(zhuǎn)錄試劑盒要求進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,β-actin為內(nèi)參。PPARγ上游引物:5'-GATGACCACTCCCATTCCTTT-3',下 游 引 物:5'-CGCACTTTGGTATTCTTGGAG-3',片 段 長(zhǎng) 度 156 bp。TGF-β1上 游 引 物:5'-CGCAATCTATGACAAAACCAAA-3',下 游 引 物:5'-TTCTACGTGTTGCTCCACAGTT-3',片段長(zhǎng)度 154 bp。β-actin 上游引物:5'-CACCCGCGAGTACAACCTTC-3',下 游 引 物:5'-CCCATACCCACCATCACACC-3',片段長(zhǎng)度 207 bp。反應(yīng)體系為20 μL:2.5 ×Real MasterMix/SYBR solution 9.0 μL,PCR Forward Primer(10 μmol/L)0.4 μL,PCR Reverse Primer(10 μmol/L)0.4 μL,cDNA 1 μL,超純水9.2 μL。PCR 反應(yīng)條件:PPARγ:95 ℃預(yù)變性 10 min,68 ℃變性15 s,62 ℃退火30 s,68 ℃延伸30 s,共進(jìn)行40個(gè)循環(huán);TGF-β1:95℃預(yù)變性10 min,68 ℃變性15 s,58 ℃退火30 s,68 ℃延伸30 s,共進(jìn)行40個(gè)循環(huán)。每樣本重復(fù)3次。以正常對(duì)照組的基因表達(dá)量為 1,采用相對(duì)定量 2-ΔΔCT法[6]計(jì)算其余各組mRNA的相對(duì)表達(dá)量。變化倍數(shù)(Fold change)為缺氧模型組、RGZ組和GW9662組較正常對(duì)照組基因的相對(duì)表達(dá)倍數(shù)。
1.2.3 PPARγ、TGF-β1蛋白表達(dá)檢測(cè) 采用Western blot法。按常規(guī)方法提取NRK-52E的總蛋白,二喹啉甲酸蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度。4℃、12 000 r/min離心后加入上樣緩沖液,煮沸變性后行Western blot檢測(cè)。以β-actin為內(nèi)參,行10%十二烷基硫酸鈉—聚丙烯酰胺凝膠電泳、轉(zhuǎn)膜至聚偏二氟乙烯膜(PVDF)、封閉液室溫封閉1 h、一抗4℃孵育過(guò)夜、二抗常溫避光孵育1.5 h,最后掃描PVDF分析蛋白表達(dá)量。
1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用 SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件,數(shù)據(jù)以±s表示,比較采用單因素方差分析q檢驗(yàn)(SNK法)。相關(guān)性分析采用直線(xiàn)相關(guān)分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 RTEC形態(tài)觀察 正常對(duì)照組RTEC形狀渾圓,細(xì)胞間隙清晰。缺氧模型組RTEC形狀變尖銳,出現(xiàn)萎縮,細(xì)胞間隙變寬加深,且寬度不一,細(xì)胞壁出現(xiàn)塌陷。與缺氧模型組比較,RGZ組RTEC萎縮減輕,細(xì)胞間隙變窄,細(xì)胞壁塌陷程度較輕;GW9662組RTEC萎縮加重,細(xì)胞間隙變寬。
2.2 各組 RTEC PPARγ、TGF-β1mRNA 表達(dá)比較見(jiàn)表1。
表1 各組RTEC PPARγ、TGF-β1mRNA表達(dá)比較
2.3 各組 RTEC PPARγ、TGF-β1蛋白表達(dá)比較見(jiàn)表2。
表2 各組 RTEC PPARγ、TGF-β1蛋白表達(dá)比較( ±s)
表2 各組 RTEC PPARγ、TGF-β1蛋白表達(dá)比較( ±s)
注:與正常對(duì)照組比較,*P <0.05;與缺氧模型組比較,#P <0.05
組別 n PPARγ TGF-β1正常對(duì)照組9 5.13 ±0.15 3.48 ±0.06缺氧模型組 9 4.28 ±0.39* 5.32 ±0.07*RGZ 組 9 4.85 ±0.11*# 4.75 ±0.09*#GW9662 組 9 2.27 ±0.17*# 7.49 ±0.12*#
2.4 缺氧性 RTEC 損傷中 PPARγ、TGF-β1蛋白表達(dá)的關(guān)系 缺氧性RTEC中PPARγ的蛋白表達(dá)與TGF-β1的蛋白表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.91,P<0.05)。
RTEC損傷是指腎小管受到缺氧、炎性因子、蛋白尿等因素作用后,RTEC活化、增殖,炎性因子分泌增加,并導(dǎo)致上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化(EMT)。而EMT是RIF的早期可逆性階段,也是終末期腎病的主要病理改變[7]。目前認(rèn)為,EMT導(dǎo)致的腎間質(zhì)細(xì)胞成纖維化和細(xì)胞外基質(zhì)沉積是RIF發(fā)生的中心環(huán)節(jié)和關(guān)鍵因素。因此認(rèn)為,RTEC損傷與RIF的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[8]。
TGF-β1是目前發(fā)現(xiàn)的作用最強(qiáng)的致腎纖維化的細(xì)胞因子,具有刺激細(xì)胞外基質(zhì)積聚、誘導(dǎo)產(chǎn)生下游致纖維化因子的作用,最終加劇RIF[9]。缺氧可導(dǎo)致上皮細(xì)胞中 TGF-β1和 α-平滑肌動(dòng)蛋白(α-SMA)表達(dá)上調(diào),出現(xiàn)Ⅳ型膠原纖維和纖維連接蛋白沉積。Matsuoka等[10]對(duì)胃癌細(xì)胞缺氧處理24 h后發(fā)現(xiàn),胃癌細(xì)胞中 TGF-β1表達(dá)明顯升高。Copple[11]對(duì)肝上皮細(xì)胞缺氧處理后發(fā)現(xiàn),EMT相關(guān)基因(如成纖維細(xì)胞特異蛋白、α-SMA)表達(dá)升高。因此,TGF-β1可作為細(xì)胞缺氧性損傷的檢測(cè)指標(biāo)。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),在UUO大鼠模型中,腎臟組織TGF-β1表達(dá)明顯升高,梗阻時(shí)間越長(zhǎng),TGF-β1表達(dá)越高,腎臟損傷越嚴(yán)重[12]。本研究結(jié)果顯示,缺氧模型組、RGZ組和GW9662組RTEC出現(xiàn)細(xì)胞萎縮,細(xì)胞壁塌陷,細(xì)胞間隙變寬,細(xì)胞損傷程度較正常對(duì)照組重;TGF-β1的蛋白表達(dá)量明顯高于正常對(duì)照組,提示本研究模型制備成功。
PPARγ在脂肪組織、肝臟、腎臟、血管上皮等組織廣泛分布并參與細(xì)胞的增殖、分化和凋亡。研究發(fā)現(xiàn),PPARγ激動(dòng)劑有保護(hù)腎臟及其細(xì)胞損傷的作用。如Lin等[13]報(bào)道,激動(dòng)PPARγ可抑制高糖誘導(dǎo)的大麻素1受體高表達(dá),減輕腎小球系膜炎癥反應(yīng)和纖維化;Wei等[14]研究發(fā)現(xiàn),在 TGF-β1誘導(dǎo)的大鼠RTEC 轉(zhuǎn)分化模型中,RGZ 可抑制 TGF-β1、α-SMA的表達(dá),抑制轉(zhuǎn)分化。這些均提示PPARγ信號(hào)通路參與抑制纖維化的過(guò)程。本研究結(jié)果顯示,在缺氧性RTEC損傷中,PPARγ蛋白表達(dá)明顯降低,TGF-β1蛋白表達(dá)明顯升高,PPARγ的蛋白表達(dá)與TGF-β1的蛋白表達(dá)呈負(fù)相關(guān),提示PPARγ蛋白的低表達(dá)可能參與了缺氧性RTEC損傷;在受體激動(dòng)劑RGZ干預(yù)之后,RGZ組RTEC損傷較缺氧模型組明顯減輕,PPARγ蛋白的表達(dá)水平較缺氧模型組明顯增高,TGF-β1蛋白表達(dá)水平明顯降低,提示RGZ可能通過(guò)上調(diào)PPARγ蛋白的表達(dá)起到減輕RTEC損傷的作用;GW9662是高選擇性的PPARγ抑制劑,本研究GW9662組RTEC損傷較缺氧模型組明顯加重,PPARγ蛋白的表達(dá)水平較缺氧模型組明顯降低,TGF-β1蛋白的表達(dá)水平明顯增高,提示GW9662可能通過(guò)下調(diào)PPARγ蛋白的表達(dá)而加重RTEC損傷。
綜上所述,在缺氧性RTEC損傷中,PPARγ蛋白的低表達(dá)可能參與了RTEC損傷;RGZ可能通過(guò)上調(diào)PPARγ蛋白的表達(dá)而減輕RTEC損傷。
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