肌醇加氧酶在糖尿病腎病發(fā)病機制中的作用.pdf

1、背景與目的：糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)的一種常見的微血管并發(fā)癥,也是導致終末期腎病(end stage renal disease,ESRD)的主要原因。DN的發(fā)病機制尚未完全闡明,然而高血糖與微血管并發(fā)癥之間有著密切的聯(lián)系。糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycosylation end products,AGEs)的聚集,蛋白激酶C(prote

2、in kinase C,PKC)活性的增加,以及伴隨肌醇(myoinositol,MI)耗竭的多元醇通路的激活是高血糖造成組織損傷的途徑。MI耗竭與DM腎臟的血流動力學紊亂相關,后者可引起腎小球硬化的形成和蛋白尿的出現(xiàn)。另一方面,MI耗竭也將影響腎小管上皮細胞的正常生理功能,導致細胞外基質(zhì)(extracellularmatrix,ECM)的聚集和腎小管間質(zhì)的纖維化。MI耗竭在DN的發(fā)生發(fā)展中起到了重要的作用。MI耗竭的內(nèi)在機制尚不清楚,

3、MI的代謝可能起著關鍵的作用。MI代謝途徑的第一步關鍵反應由肌醇加氧酶(myoinositol oxygenase,MIOX)這一加單氧酶催化,該反應主要發(fā)生于腎皮質(zhì)的近曲小管上皮細胞。MIOX催化MI氧化裂解生成D-糖醛酸,D-糖醛酸接下來通過葡糖醛酸—木酮糖通路被代謝為木糖醇。這是MI代謝的唯一已知通路,因而MIOX可能在內(nèi)源性MI水平調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用。MIOX是一種分子量約為33KD的胞漿蛋白,高特異性的表達于腎臟近曲小管上皮

4、細胞。本研究擬通過觀察體外培養(yǎng)的大鼠腎近曲小管上皮細胞在高糖環(huán)境下MIOX的mRNA和蛋白的表達水平,探討MIOX在DN發(fā)病機制中的可能作用。
　　方法：體外培養(yǎng)大鼠腎近曲小管上皮細胞(NRK-52E),將其分為正常對照組(NG,培養(yǎng)基含5.5mmol/l D-葡萄糖)、滲透濃度對照組(MG,培養(yǎng)基含19.5mmol/l甘露醇和5.5mmol/l D-葡萄糖)和高糖組(HG,培養(yǎng)基含25mmol/l D-葡萄糖)。并于分組培養(yǎng)的1

5、2、24、48、72h應用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)法檢測NRK-52E細胞MIOX的mRNA表達、免疫熒光細胞化學法(immunofluorescence cytochemisrty technique)檢測其蛋白的表達。
　　結(jié)果：(1)NG組NRK-52E細胞有微弱的MIOX mRNA表達,其表達水平在各時間點差異無顯著性意

6、義(P>0.05)。HG組MIOX的mRNA表達呈時間依賴性升高,其表達量在12h即出現(xiàn)升高,并在24h達高峰。與NG組和MG組相比,HG組NRK-52E細胞MIOX的mRNA表達水平顯著升高(P<0.01)。MG組NRK-52E細胞MIOX的mRNA表達量也呈時間依賴性升高,與NG組相比差異有顯著性意義(P<0.01)。
　　(2)NG組NRK-52E細胞的胞漿有MIOX蛋白的基礎表達,MIOX各時間點表達量差異無統(tǒng)計學意義(P

7、>0.05)。HG組MIOX的蛋白表達呈時間依賴性升高,高糖環(huán)境下培養(yǎng)12h,NRK-52E細胞MIOX的蛋白表達即出現(xiàn)增加,并于48h達高峰。與NG組和MG組相比,HG組NRK-52E細胞MIOX的蛋白表達水平顯著升高(P<0.01)。MG組NRK-52E細胞MIOX的蛋白表達量也呈時間依賴性升高,與NG組相比差異有顯著性意義(P<0.01)。
　　結(jié)論：高糖促進了大鼠腎近曲小管上皮細胞(NRK-52E)MIOX的mRNA及蛋白