ATP在高糖引起腎臟系膜細胞TGF-β1增加中的作用.pdf

1、ATP不僅是細胞內(nèi)重要的儲能供能物質(zhì),也是細胞外調(diào)節(jié)細胞功能的重要的信號分子。ATP能夠通過通道轉(zhuǎn)運、易化擴散和胞吐作用等從胞內(nèi)釋放到胞外,細胞膜上有其對應(yīng)的P2受體。目前將P2受體分成兩大類:P2X受體和P2Y受體,兩類受體還各包括數(shù)種亞型。P2X受體屬于配體門控的非選擇性陽離子通道,而P2Y受體屬于G蛋白偶聯(lián)受體,兩類受體被激活后在細胞內(nèi)激動的信號通路各不相同,引起的效應(yīng)往往截然相反。ATP在胞外能夠被多種ATP降解酶迅速降解為AD

2、P、AMP和腺苷。因此,ATP主要通過自分泌和旁分泌發(fā)揮調(diào)節(jié)細胞功能的作用。
　　 腎臟內(nèi)ATP的主要來源包括腎小管上皮細胞、血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞、血小板以及血管周圍神經(jīng)等,而腎小球、腎小管、集合管以及腎血管上都有P2X和P2Y受體分布。實驗證實,ATP對腎血流量、腎小球濾過率、水鈉重吸收、管球反饋都具有調(diào)節(jié)作用。腎臟系膜細胞作為一種功能活躍的細胞,在糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展中具有重要的地位。系膜細胞的異常增殖和/或細胞外基質(zhì)(

3、extracellular matrix,ECM)的異常合成和分泌可推進腎小球硬化的進程。已有研究顯示,系膜細胞表面有幾乎所有的P2受體亞型的表達,而高葡萄糖能夠引起系膜細胞ATP釋放增加。由此我們假設(shè),細胞外的ATP可能在高葡萄糖促系膜細胞增殖和基質(zhì)分泌的過程中發(fā)揮作用。轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growthfactor-β1,TGF-β1)是調(diào)節(jié)系膜細胞ECM積聚的重要細胞因子,它可以促進ECM的合成,抑制它的降

4、解；而活性氧(reactive oxygen species,ROS)和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2(extracellular signal regulated kinase1/2,ERK1/2)作為TGF-β1的上游信號分子也在其中發(fā)揮了重要作用。因此,本實驗旨在研究高葡萄糖引起系膜細胞ROS增加,激活p42/44 MAPK(即ERK1/2)途徑,促TGF-β1生成增加這條通路中ATP發(fā)揮的作用。
　　 在本實驗中,我們用螢火蟲

5、熒光素酶測定大鼠腎臟系膜細胞外的ATP水平,通過熒光探針的方法檢測細胞內(nèi)的ROS,用Western blot和real-time PCR分別觀察ERK1/2的磷酸化水平和TGF-β1的mRNA水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),給予高葡萄糖2 hr后即能引起系膜細胞胞外ATP水平升高。ATP作用5 min后即能使細胞內(nèi)ROS增加,在15 min時達到高峰,以后逐漸下降,至120 min時仍明顯高于對照組水平:給予高葡萄糖處理2 hr后,細胞內(nèi)ROS增加,這

6、一作用能夠被P2受體非特異性拮抗劑suramin抑制。ATP能夠引起細胞快速發(fā)生一過性的ERK1/2磷酸化水平升高,高葡萄糖短時間內(nèi)(2 hr)促ERK1/2磷酸化的作用能夠被suramin抑制,被NADPH氧化酶抑制劑DPI部分抑制。高葡萄糖引起的TGF-β1 mRNA升高能夠被suramin、DPI和ERK kinase(MEK)阻斷劑PD98059抑制,suramin和PD98059的抑制作用強于DPI。
　　 以上結(jié)果表