目的:胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种治疗2型糖尿病的新型药物,在平稳降糖的同时还可以保护靶器官功能,比如可以通过抑制炎症反应及氧化应激等实现对肾脏的保护作用,延缓糖尿病肾病(DN)的发生发展。有研究发现,GLP-1可以降低肝细胞、心肌细胞、胰腺细胞等细胞的凋亡,因此我们推测,GLP-1也可以降低肾脏细胞的凋亡从而实现肾脏保护作用。本研究以人肾小球系膜细胞(HRMC)为研究对象,观察在高糖及波动性高糖培养条件下,加入GLP-1前后细胞形态、增殖活性及凋亡率的变化,同时从内质网应激角度初步探讨GLP-1降低细胞凋亡的机制。方法:1.体外培养人肾小球系膜细胞(HRMC),通过倒置显微镜观察细胞形态学;2.以单纯高糖培养基(30mmol/L)干预细胞不同时间(0、3h、6h、12h、24h、48h)后,分别用荧光定量PCR法和Western blotting法检测GRP78表达量的变化;3.以高糖培养基(30mmol/L)+GLP-1(100nmol/L)共同干预HRMC不同时间(0、3h、6h、12h、24h、48h)后,分别用荧光定量PCR法和Western blotting法检测GRP78表达量的变化,并与单纯高糖干预进行对比;4.将HRMC分为6组:正常葡萄糖对照组(CON组,5.6mmol/L葡萄糖培养);持续性高糖组(HG组,30mmol/L葡萄糖培养);波动性高糖组(HNF组,30mmol/L葡萄糖培养3h,之后弃旧培养液,换用5.6mmol/L葡萄糖培养2h,一天反复3次,最后于5.6mmol/L葡萄糖培养基中过夜);正常葡萄糖+100nmol/L GLP-1组(CON+G组);持续性高糖+100nmol/L GLP-1组(HG+G组);波动性高糖组+100nmol/L GLP-1组(HNF+G组)。各组细胞干预24h后,(1)用MTT法检测HRMC细胞活性;(2)Annexin V-FITC/PI染色后,用流式细胞仪测定细胞凋亡率;(3)分别用荧光定量PCR法和Western blotting法检测各组GRP78表达水平。结果:1.倒置显微镜下观察,HNF组细胞数量明显减少,细胞形态明显改变,而加入GLP-1共孵育后,细胞数量及形态均明显改善。2.MTT结果:HG组较CON组可显著增加细胞活性(P<0.05),加入GLP-1共孵育后细胞活性可明显下降(P<0.05)。HNF组与CON组和HG组相比细胞活性明显较低(P<0.05),加入GLP-1共孵育后细胞活性可明显增加(P<0.05),但细胞活性仍明显低于HG+G组。3.流式检测细胞凋亡率结果:HG组和HNF组细胞凋亡率较CON组明显升高(P<0.05),而加入GLP-1共同干预后细胞凋亡率均明显下降(P<0.05);HNF组与HG组相比细胞凋亡率明显升高(P<0.05),HNF+G组较HG+G组凋亡率也是明显升高的(P<0.05)。4.不同干预时间条件下,单纯高糖处理细胞3h时GRP78表达水平明显升高(P<0.05),到6h时表达水平达到高峰(P<0.05),12h后GRP78表达量开始下降,但与0h相比仍较高(P<0.05),24h、48h后表达量进一步下降,与0h相比差异无统计学差异(P>0.05)。加入GLP-1共孵育与单纯高糖干预相比,可显著增加24h及48h时GRP78的表达量(P<0.05),其余时间点二者比较无明显变化(P>0.05)。5.不同葡萄糖培养条件干预细胞24h,HG组GRP78表达水平与CON组相比,表达量相当(P>0.05),HNF组表达量较CON组和HG组明显降低(P<0.05);HG+G组GRP78表达量较HG组明显升高(P<0.05);HNF+G组表达量较较HNF组也明显升高(P<0.05),但仍明显低于HG+G组(P<0.05)。结论:1.一定程度的高糖刺激可以促进肾小球系膜细胞的增殖活性,可能参与糖尿病肾病的发生发展,而GLP-1可以降低这一作用,其具体机制还有待进一步研究。2.持续高糖干预肾小球系膜细胞,早期可以通过上调GRP78表达对抗内质网应激,随着应激持续时间的延长,GRP78表达逐渐下降,难以对抗内质网应激而发生细胞凋亡。3.波动性高糖与持续高糖相比,对肾小球系膜细胞的应激及损害更严重,前者引起的细胞凋亡率更高、GRP78表达水平更低。4.GLP-1可以改善高糖及波动性高糖引起的肾小球系膜细胞凋亡,其机制可能是通过上调GRP78表达水平从而降低内质网应激引起的细胞损害,延缓糖尿病肾病的发生及发展,对肾脏起到保护作用。