雌激素相关受体γ在急性肾损伤中的作用研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shanshan0000
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急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是由多种原因导致的肾功能短期内急剧恶化、尿量减少、电解质紊乱、代谢性酸中毒、容量负荷增加、心肺功能障碍等为特征的一组临床综合征,严重影响患者预后并增加患者死亡风险。肾小管上皮细胞作为肾脏重吸收与分泌功能的主要部位,富含大量线粒体为其提供ATP。在各种因素(如缺血、缺氧、毒素、蛋白尿等)刺激下,肾小管上皮细胞内线粒体生物合成受阻、动力学紊乱、三羧酸(tricarboxylic acid,TCA)循环异常、脂肪酸氧化障碍、电子传递链/氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)异常、活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)增加等,最终导致肾小管上皮细胞能量代谢异常,在AKI发病机制中起关键作用。因此,早期干预肾小管损伤,对于治疗AKI具有重要意义。雌激素相关受体γ(estrogen-related receptorγ,ERRγ)属于雌激素受体亚家族成员之一,目前尚未鉴定出其内源性配体,其转录活性受多种因素调控,如细胞应激、共激活因子、翻译后修饰以及外源性化合物等。ERRγ主要分布于能量代谢需求旺盛的脏器,如肾脏、心脏、大脑、骨骼肌、肝脏等。近期研究表明,ERRγ在调控线粒体脂肪酸氧化、TCA循环、OXPHOS等一系列能量代谢过程中发挥关键作用。目前尚无文献报道ERRγ在AKI中的作用。本研究第一部分首先探讨ERRγ在正常肾组织中的表达与定位,并在顺铂、双侧肾脏缺血再灌注(ischemia reperfusion,IR)以及脂多糖(lipopolysacchride,LPS)诱导的AKI动物模型中观察ERRγ的表达;同时应用流体动力学注射技术在小鼠体内过表达ERRγ,观察ERRγ在顺铂诱导的小鼠AKI中的作用。第二部分通过构建多种AKI动物模型,给予ERRγ激动剂DY131,探讨其对AKI的保护作用。第三部分应用非靶向代谢组学以及双荧光素酶报告基因检测等方法,进一步探讨ERRγ在AKI中发挥保护作用的可能机制。第一部分ERRγ在AKI中的表达与作用目的:明确ERRγ在正常肾组织中的表达与定位;分析ERRγ与AKI患者临床指标的相关性;观察ERRγ在顺铂、双侧肾脏缺血再灌注(ischemia reperfusion,IR)以及脂多糖(lipopolyssachride,LPS)诱导的AKI小鼠肾脏中的表达;探讨小鼠体内过表达ERRγ在顺铂诱导的AKI中的作用。方法:(1)以肾癌患者癌旁组织作为对照,应用免疫组织化学染色法(IHC)检测ERRγ在肾脏中的表达;(2)通过Nephromine数据库数据分析ERRγ与AKI患者临床指标的相关性;(3)野生型雄性小鼠(SPF级别,C57BL/6,7-8周龄,体重25g左右),随机分组:对照组(n=8):腹腔注射等量的5%Tween 80或生理盐水;模型组(n=8):腹腔注射顺铂(20 mg/kg)诱导AKI。造模72小时后取材。应用IHC、Q-PCR、Western blot检测肾脏ERRγ表达;(4)野生型雄性小鼠,级别、品系、周龄、体重同前。麻醉方式:异氟烷吸入式麻醉(5%诱导,1.5%-2.5%维持)。随机分组:Sham组(n=10):仅开腹及缝合关腹,不夹闭肾动脉;IR组(n=10):开腹,钝性分离肾蒂周围结缔组织,动脉夹迅速夹闭双侧肾动脉,此时肾脏由鲜红色变为紫黑色,湿润纱布覆盖手术区,夹闭28min后小心松开动脉夹,恢复肾动脉血流,缝合关腹。IR术中及术后小鼠应处于37°C恒温环境。IR术后36小时取材。应用IHC、Q-PCR、Western blot检测肾脏ERRγ表达;(5)野生型雄性小鼠,级别、品系、周龄、体重同前。随机分组:对照组(n=10):腹腔注射等量的5%Tween 80或生理盐水;模型组(n=10):腹腔注射LPS(10 mg/kg)诱导AKI。造模24小时后取材。应用Q-PCR、Western blot检测肾脏ERRγ表达;(6)应用流体动力学注射技术在小鼠体内过表达ERRγ,QPCR和Western blot验证ERRγ过表达情况;(7)野生型雄性小鼠,级别、品系、周龄、体重同前。随机分组:对照组(n=10):应用流体动力学注射技术,小鼠尾静脉注射空载质粒;模型组(n=10):尾静脉注射空载质粒,36小时后予以小鼠腹腔注射顺铂(20 mg/kg)诱导AKI;ERRγ干预组(n=10):尾静脉注射ERRγ质粒,36小时后予以小鼠腹腔注射顺铂(20mg/kg)诱导AKI。顺铂注射72小时后处理小鼠并取材。检测血肌酐(creatinine,Cr)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN);Q-PCR、Western blot检测肾脏中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL);应用苏木素-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE)与糖原染色(periodic acid-schiff staining,PAS)评估肾脏病理变化;Q-PCR检测凋亡相关基因Bax、Bcl-2;肾脏石蜡切片TUNEL染色评估肾脏细胞凋亡;(8)应用不同浓度顺铂刺激小鼠近端肾小管细胞(mouse proximal tubular cells,MPTCs)(0、2.5、5、10μg/m L)24 h,Western blot检测ERRγ表达;对MPTCs转染si-NC/si-ERRγ干扰片段,Q-PCR与Western blot检测ERRγ表达;进一步在MPTCs转染si-NC/si-ERRγ干扰片段24 h后,给予顺铂刺激(5μg/m L)12 h后,Q-PCR检测IL-6与Bax,以及流式细胞仪检测MPTCs凋亡。结果:(1)正常肾组织中ERRγ广泛表达于肾小管上皮细胞,在肾小球、肾间质几乎不表达;(2)肾脏ERRγ的表达与肾小球率过滤呈正相关(r=0.7053,P=0.0002),与血肌酐呈负相关(r=-0.6117,P=0.0025);(3)IHC结果显示,ERRγ广泛表达于小鼠肾小管上皮细胞,顺铂处理后,ERRγ在肾小管部位的表达显著减少。Q-PCR和Western blot结果显示,与对照组相比,顺铂组小鼠肾脏ERRγ在m RNA与蛋白水平分别下降62.81%(P<0.0001)与44.35%(P<0.001);(4)Q-PCR结果显示,与sham组小鼠相比,IR组小鼠肾脏ERRγ表达下降52.84%(P<0.0001);Western blot结果显示,IR组小鼠肾脏ERRγ的表达较sham组下降26.69%(P<0.01);IHC结果同样提示IR组小鼠肾脏ERRγ表达减少;(5)QPCR结果提示,与对照组小鼠相比,LPS组小鼠肾脏ERRγ表达下降86.02%(P<0.0001);Western blot进一步证实肾脏ERRγ在LPS刺激后表达减少20.66%(P<0.05);(6)Q-PCR和Western blot结果显示,与尾静脉注射空载质粒的小鼠相比,尾静脉注射ERRγ质粒的小鼠肾组织中ERRγ在m RNA与蛋白水平的表达分别增高4.58倍(P<0.05)与1.87倍(P<0.001);(7)血生化结果显示,与空载质粒组(对照组)相比,空载质粒+顺铂组(模型组)小鼠血Cr、BUN分别增高5.94倍(19.20±6.14 vs.114.0±54.62μmol/L,P<0.0001)、6.29倍(10.20±1.03vs.64.12±10.23 mmol/L,P<0.0001);而ERRγ质粒+顺铂组(ERRγ干预组)小鼠血Cr、BUN较模型组分别下降58.60%(114.0±54.62 vs.47.20±16.95μmol/L,P=0.0152)、21.15%(64.12±10.23 vs.50.56±11.20 mmol/L,P=0.0025);Q-PCR结果显示,与对照组相比,模型组小鼠肾脏NGAL在m RNA水平增高341.83倍(P<0.0001),而ERRγ干预组小鼠肾脏NGAL较模型组小鼠下降51.08%(P<0.01);Western blot同样提示过表达肾脏ERRγ能够显著抑制顺铂诱导的NGAL上调;肾脏HE与PAS染色提示,顺铂显著诱导肾小管损伤(肾小管上皮细胞变性、坏死,管腔扩张,管型尿形成,刷状缘消失等),而小鼠体内过表达ERRγ有效缓解上述病理变化。肾小管损伤病理评分进一步证实上述结果(模型组vs.ERRγ干预组:3.8分vs.2.8分,P<0.05);Q-PCR结果提示,与对照组相比,模型组小鼠肾脏Bax上调2.38倍(P<0.01),Bcl-2下降35.66%(P<0.01),Bax/Bcl-2比值增高4.07倍(P<0.0001);与模型组相比,ERRγ干预组小鼠肾脏Bax下降12.41%,Bcl-2增加43.42%(P<0.05),Bax/Bcl-2比值降低39.37%(P<0.05);肾脏TUNEL染色进一步提示ERRγ干预组小鼠肾脏中TUNEL阳性细胞数较模型组明显减少;(8)Western blot结果显示,MPTCs在5、10μg/m L顺铂刺激下,ERRγ表达减少。Q-PCR与Western blot结果提示,MPTCs转染siNC/si-ERRγ干扰片段后,ERRγ表达下降。Q-PCR结果显示:与si-NC组相比,si-ERRγ组IL-6水平增高9.77倍(P<0.01);与si-NC+顺铂组相比,si-ERRγ+顺铂组IL-6水平增高2.08倍(P<0.01)。与si-NC组相比,si-ERRγ组Bax水平增高1.86倍(P<0.05);与si-NC+顺铂组相比,si-ERRγ+顺铂组Bax水平增高1.28倍(P<0.05)。流式细胞仪检测MPTCs凋亡,结果显示:与si-NC组相比,siERRγ组细胞凋亡比例增高3.14倍(P<0.01);与si-NC+顺铂组相比,si-ERRγ+顺铂组细胞凋亡比例增高2.19倍(P<0.001)。结论:在正常肾脏中,ERRγ广泛表达于肾小管,在肾小球、肾间质几乎不表达。肾脏ERRγ的表达与肾小球率过滤呈正相关,与血肌酐呈负相关。ERRγ在顺铂、双侧肾脏IR以及LPS诱导的AKI小鼠肾脏中表达均显著降低。小鼠体内过表达ERRγ基因可以改善顺铂诱导的AKI小鼠肾功能,减轻肾组织损伤以及肾小管上皮细胞凋亡。体外敲低ERRγ加重顺铂诱导的肾小管上皮细胞损伤。第二部分ERRγ激动剂DY131在AKI模型中的作用目的:通过构建多种AKI动物模型,应用ERRγ激动剂DY131,探讨ERRγ在AKI中的作用。方法:(1)首先评估DY131以5mg/kg(body weight,b.w.)剂量应用于小鼠体内的安全性。野生型雄性小鼠(SPF级别,C57BL/6,7-8周龄,体重25g左右)随机分组:对照组(n=5):腹腔注射等量生理盐水(每日1次,连续3天);给药组(n=5):腹腔注射DY131(每日1次,连续3天)。处理小鼠并取材。检测两组小鼠血Cr、BUN、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、肌酸激酶同工酶(kinase isoenzyme,CK-MB);评估肾脏、肝脏、心脏HE染色结果;(2)评估DY131在顺铂诱导的AKI模型中的作用。小鼠随机分组:对照组(n=8):腹腔注射等量的5%Tween 80或生理盐水;模型组(n=8):腹腔注射顺铂(20 mg/kg)诱导AKI;干预组(n=8):腹腔注射DY131(5mg/kg),2小时后腹腔注射顺铂(20 mg/kg)诱导AKI。干预组于造模后24、48小时再次给予腹腔注射DY131,对照组与模型组给予等量5%Tween 80。造模72小时后处理小鼠并取材。检测血Cr、BUN、ALT、AST以及LDH;Western blot检测ERRγ在三组小鼠肾脏中的表达;Q-PCR检测小鼠肾脏NGAL、肾脏损伤分子-1(kidney injury molecular-1,KIM-1)表达;Western blot检测NGAL蛋白表达;应用HE与PAS染色评估肾脏病理变化;应用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测小鼠血清TNFɑ与IL-6水平;Q-PCR检测小鼠肾脏TNFɑ、IL-1β、MCP-1、IL-6的表达;Q-PCR检测凋亡相关基因Caspase3、Bax;肾脏石蜡切片TUNEL染色评估肾脏细胞凋亡;(3)评估DY131在双侧肾脏IR诱导的AKI模型中的作用。小鼠随机分组:Sham组(n=10):仅开腹及缝合关腹,不夹闭肾动脉;IR组(n=10):开腹,钝性分离肾蒂周围结缔组织,动脉夹迅速夹闭双侧肾动脉,此时肾脏由鲜红色变为紫黑色,湿润纱布覆盖手术区,夹闭28min后小心松开动脉夹,恢复肾动脉血流,缝合关腹;DY131+IR组(n=10):分别于IR术前1天和术前2小时给予小鼠腹腔注射DY131(5mg/kg),术后12小时再次给予一次DY131。IR术中及术后小鼠应处于37°C恒温环境。IR术后36小时处理小鼠并取材。检测血Cr、BUN、ALT、AST以及LDH;QPCR与Western blot检测小鼠肾脏NGAL表达;应用HE与PAS染色评估肾脏病理变化;ELISA检测小鼠血清TNFα与IL-6水平;肾脏石蜡切片TUNEL染色评估肾脏细胞凋亡;(4)评估DY131在LPS诱导的AKI模型中的作用。小鼠随机分组:对照组(n=10):腹腔注射等量的5%Tween 80或生理盐水;模型组(n=10):腹腔注射LPS(10 mg/kg)诱导AKI;干预组(n=10):于LPS造模前连续2天给予DY131(5 mg/kg/day)预处理。造模24小时后处理小鼠并取材。检测血Cr与BUN水平;Q-PCR与Western blot检测小鼠肾脏NGAL表达;应用HE染色评估肾脏病理变化;Q-PCR检测凋亡相关基因Caspase3、Bax以及Bcl-2。结果:(1)DY131(5mg/kg)在小鼠体内安全性评估(生理盐水组vs.DY131组):Cr 20.0±4.47 vs.15.0±7.75μmol/L,P=0.2960;BUN 11.0±1.30 vs.9.70±1.12 mmol/L,P=0.1692;ALT 27.0±4.0 vs.23.0±4.0 U/L,P=0.1950;AST 150.0±54.13 vs.113.0±39.70 U/L,P=0.3023;LDH 370.0±137.19 vs.289.0±89.58 U/L,P=0.3517;CK-MB 303.0±78.52 vs.271.0±55.80 U/L,P=0.5251;肾脏、肝脏、心脏组织HE染色未见明显异常;(2)评估DY131在顺铂诱导的AKI模型中的作用。血生化结果显示,与对照组相比,顺铂组小鼠血BUN升高4.55倍(11.60±0.94 vs.52.75±18.82 mmol/L,P<0.0001),血Cr升高15.23倍(6.50±4.44 vs.99.0±53.81μmol/L,P<0.0001);而DY131干预组小鼠上述两指标较顺铂组分别降低45.97%(52.75±18.82 vs.28.50±9.82 mmol/L,P<0.01)、66.16%(99.0±53.81 vs.33.50±16.24μmol/L,P<0.01);Western blot结果显示,与对照组相比,顺铂组小鼠肾组织ERRγ表达下降52.76%(P<0.05);而DY131处理组ERRγ表达较顺铂组增加54.03%(P=0.2827);Q-PCR结果显示,与对照组相比,顺铂组小鼠肾脏NGAL、KIM-1在m RNA水平分别升高958.20倍(P<0.0001)、2004.46倍(P<0.001);而DY131干预组小鼠肾脏NGAL、KIM-1的m RNA水平较顺铂组分别下降53.54%(P<0.01)、26.34%(P=0.3169);Western blot进一步证实DY131对肾小管的保护作用;HE与PAS染色结果提示,顺铂诱导的肾脏病理损伤(如小管上皮细胞变性、肿胀、坏死,刷状缘消失,管腔扩张,管型尿形成等)在DY131干预后得以改善;小管损伤病理评分结果进一步提示DY131减轻顺铂诱导的肾小管损伤(顺铂组vs.DY131+顺铂组:4.0分vs.2.4分,P<0.01);ELISA结果显示,与对照组相比,顺铂组小鼠血清TNFɑ、IL-6水平分别升高10.13倍(7.15 vs.72.45pg/m L,P<0.0001)、11.88倍(13.37 vs.158.80 pg/m L,P<0.0001);而DY131干预组小鼠血清上述炎症因子水平较顺铂组分别下降62.11%(72.45 vs.27.45pg/m L,P<0.0001)、70.48%(158.80 vs.46.88 pg/m L,P<0.0001);Q-PCR结果显示,顺铂组小鼠肾组织中TNFɑ、IL-1β、MCP-1、IL-6的表达较对照组分别增高79.87倍(P<0.001)、13.63倍(P<0.001)、32.82倍(P<0.0001)、178.98倍(P<0.01);而DY131干预组小鼠肾脏中上述炎症因子表达较顺铂组分别下降75.45%(P<0.01)、76.30%(P<0.01)、43.71%(P<0.05)、84.18%(P<0.01);Q-PCR结果提示,与对照组相比,顺铂组小鼠肾脏Caspase3与Bax表达分别升高4.85倍(P<0.0001)与15.04倍(P<0.0001);而DY131干预组小鼠肾脏Caspase3与Bax表达较顺铂组分别下降44.08%(P<0.05)与49.46%(P<0.01);肾脏TUNEL染色进一步提示,顺铂明显诱导肾脏细胞凋亡,而DY131干预显著减少凋亡阳性细胞数;(3)评估DY131在双侧肾脏IR诱导的AKI模型中的作用。血生化结果显示,与sham组相比,IR组小鼠血BUN升高6.03倍(7.60±0.76 vs.45.80±9.63mmol/L,P<0.0001),血Cr升高6.65倍(14.80±8.21 vs.98.40±51.23μmol/L,P<0.0001);而DY131干预组小鼠上述两指标较IR组分别降低49.00%(45.80±9.63vs.23.36±14.74 mmol/L,P=0.0002)、51.63%(98.40±51.23 vs.47.60±31.21μmol/L,P=0.0126);Q-PCR结果显示,与sham组相比,IR组小鼠肾脏NGAL表达增高390.86倍(P<0.0001);而DY131干预组小鼠肾脏NGAL表达较IR组下降51.93%(P<0.01);Western blot进一步证实DY131对肾小管的保护作用;HE和PAS染色结果提示,DY131减轻双侧肾脏IR诱导的肾脏病理损伤(如小管上皮细胞坏死,刷状缘消失,局灶管腔扩张,管型尿等);小管损伤病理评分结果进一步提示DY131减轻双侧肾脏IR诱导的肾损伤(IR组vs.DY131+IR组:4.0分vs.2.8分,P<0.01);ELISA结果显示,与sham组相比,IR组小鼠血清TNFα、IL-6水平分别升高7.86倍(6.38 vs.55.84 pg/m L,P<0.0001)、170.91倍(11.57 vs.1977.14 pg/m L,P<0.05);而DY131干预组小鼠血清上述炎症因子水平较IR组分别下降57.15%(55.84 vs.23.93 pg/m L,P<0.01)、93.17%(1977.14 vs.134.99pg/m L,P=0.0652);肾脏TUNEL染色提示,DY131缓解双侧肾脏IR诱导的肾脏细胞凋亡反应;(4)评估DY131在LPS诱导的AKI模型中的作用。血生化结果显示,与对照组相比,LPS组小鼠血BUN升高5.28倍(7.95±0.73 vs.41.97±4.36mmol/L,P<0.0001),血Cr升高2.69倍(13.50±3.07 vs.36.30±12.11μmol/L,P<0.0001);而DY131干预组小鼠上述两指标较LPS组分别下降31.95%(41.97±4.36 vs.28.56±15.72 mmol/L,P=0.0239)、32.23%(36.30±12.11 vs.24.60±10.29μmol/L,P=0.0404);Q-PCR结果显示,与对照组相比,LPS组小鼠肾脏NGAL表达升高491.53倍(P<0.0001);而DY131干预组小鼠肾脏NGAL表达较LPS组下降28.18%(P<0.05);Western blot进一步提示DY131减轻LPS诱导的肾小管损伤;肾脏HE染色提示,LPS组小鼠肾脏小管上皮细胞变性、肿胀,而DY131干预组小鼠肾脏病理损伤较轻;Q-PCR结果显示,与对照组相比,LPS组小鼠肾脏Caspase 3表达增高1.74倍(P<0.01),Bcl-2表达下降48.90%(P<0.0001),Bax/Bcl-2比值增高2.12倍(P<0.0001);与LPS组相比,DY131干预组小鼠肾脏Caspase 3表达降低29.71%(P<0.05),Bcl-2表达增高43.15%(P<0.05),Bax/Bcl-2比值降低37.64%(P<0.001)。结论:ERRγ激动剂DY131在5 mg/kg(b.w.)剂量下对小鼠肾脏、肝脏、心脏功能无明显毒副作用。DY131通过介导ERRγ转录活性,改善顺铂、双侧IR以及LPS诱导的AKI小鼠肾功能,减轻肾小管损伤、凋亡及炎症。第三部分ERRγ在AKI中发挥保护作用的机制探讨目的:探讨ERRγ在AKI中发挥保护作用的机制。方法:(1)Q-PCR检测线粒体脂肪酸β-氧化过程中的关键酶,如酰基辅酶A脱氢酶短链(Acads)、酰基辅酶A脱氢酶中链(Acadm)、肉毒碱棕榈酰转移酶1(Cpt1)在小鼠肾脏中的表达;(2)Q-PCR检测三羧酸(tricarboxylic acid,TCA)循环过程中的关键酶,如丙酮酸脱氢酶(PDHB)、苹果酸脱氢酶1(MDH1)、异柠檬酸脱氢酶(IDH3b)、琥珀酰辅酶A连接酶(SUCLA2)在小鼠肾脏中的表达;(3)Q-PCR检测线粒体电子传递链复合体I-V代表性标志物Ndufb8、SDHC、Uqcrb、Cox6a2、ATP5b在小鼠肾脏中的表达;(4)Q-PCR检测过氧化物酶体增殖激活受体共活化因子1α(PGC1α)、PGC1β、线粒体转录因子A(TFAM)在对照组、顺铂组、DY131+顺铂组小鼠肾脏中的表达;Western blot检测TFAM表达;Q-PCR检测线粒体DNA(mt DNA)拷贝数;(5)在MPTCs中转染Vector/ERRγ质粒,Q-PCR与Western blot验证质粒的转染效率;通过在MPTCs中转染不同质量ERRγ质粒,Western blot检测TFAM的表达;构建TFAM启动子的报告基因质粒,与Vector/ERRγ质粒共转于MPTCs中,应用双荧光素酶报告基因检测系统检测TFAM启动子的转录情况;通过Nephromine数据库分析肾脏中ERRγ的表达与TFAM的相关性;(6)Q-PCR检测小鼠肾脏线粒体基因组13个编码多肽的基因表达;(7)透射电子显微镜观察小鼠肾脏线粒体形态结构;(8)应用非靶向代谢组学分析小鼠肾脏代谢物并进行通路富集分析。结果:(1)Q-PCR结果显示,与对照组相比,顺铂组小鼠肾脏Acads、Acadm、Cpt1a表达分别被抑制22.32%(P<0.01)、34.96%(P<0.001)、25.65%(P<0.05);而DY131干预组小鼠肾脏中以上基因表达较顺铂组分别增加49.03%(P<0.0001)、29.10%(P<0.05)、73.92%(P<0.01);(2)Q-PCR结果显示,顺铂组小鼠肾组织中PDHB、MDH1、IDH3b、SUCLA2的表达较对照组分别下降48.43%、58.61%、55.65%、54.74%(P值均<0.05),而DY131干预组小鼠肾脏中以上基因表达较顺铂组增高45.95%、74.49%、1.17倍、1.10倍(P值均<0.05);(3)QPCR结果提示,顺铂组小鼠肾脏线粒体电子传递链复合体I-V的表达分别被抑制75.59%(P<0.001)、64.45%(P<0.01)、66.19%(P<0.01)、60.49%(P<0.01)、39.75%(P=0.079);而DY131干预组小鼠肾脏以上基因表达较顺铂组分别增加2.23倍(P<0.05)、1.50倍(P<0.05)、1.33倍(P<0.01)、73.44%(P=0.279)、69.36%(P<0.05);(4)Q-PCR结果显示,与对照组相比,顺铂组小鼠肾脏PGC1α、PGC1β、TFAM表达分别降低84.38%(P<0.001)、67.77%(P<0.01)、57.00%(P<0.05);而DY131干预组小鼠肾脏上述基因表达较顺铂组分别增高1.16倍(P<0.05)、69.25%(P<0.05)、1.50倍(P<0.01);与对照组相比,顺铂组小鼠肾脏mt DNA拷贝数下降29.44%(P<0.01);而DY131干预组小鼠肾脏mt DNA拷贝数较顺铂组增加22.25%(P<0.05);Western blot结果提示,与对照组相比,顺铂组小鼠肾脏TFAM表达降低44.69%(P<0.001),而DY131干预组小鼠肾脏TFAM表达较顺铂组增高94.24%(P<0.001);(5)Q-PCR与Western blot验证MPTCs中Vector/ERRγ质粒的转染效率,结果提示MPTCs中过表达ERRγ成功。Western blot结果提示,过表达ERRγ可以上调TFAM的表达。双荧光素酶报告基因结果提示,MPTCs中过表达ERRγ后,TFAM转录活性增加1.87倍(P<0.01)。通过Nephromine数据库进行分析发现:肾脏中ERRγ的表达与TFAM呈正相关(r=0.4875,P<0.0001);(6)Q-PCR结果显示,与对照组相比,顺铂组小鼠肾脏ND1,ND2,ND3,ND4,ND4L,ND5,ND6,COX1,COX2,COX3,ATP6,ATP8等线粒体基因组编码多肽基因表达大部分被抑制,而DY131干预组以上基因表达较顺铂组有不同程度的恢复;(7)透射电镜结果提示,对照组小鼠肾脏线粒体膜完整,形态正常,排列整齐,内嵴清楚;顺铂组小鼠肾脏线粒体数量减少,形态扭曲、肿胀、空泡形成,嵴的结构断裂甚至消失;DY131干预组小鼠肾脏线粒体数量、形态较顺铂组有所改善;(8)根据代谢组学结果,进一步对各组间有统计学差异的代谢物进行通路富集分析,发现以下代谢通路:精氨酸/脯氨酸代谢,组氨酸/丙氨酸/天冬氨酸/谷氨酸代谢,甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢,嘌呤代谢,烟酸盐/烟酰胺代谢,以及其他代谢通路(色氨酸、氨酰转移核糖核酸、甲硫氨酸、维生素B2、半胱氨酸代谢等)。进一步对以上代谢通路中间产物相对定量分析,结果显示,顺铂组小鼠肾脏代谢产物均显著被抑制,而DY131干预可不同程度恢复以上代谢产物。结论:ERRγ通过调控线粒体脂肪酸β氧化、TCA循环、电子传递链,并通过调控TFAM促进线粒体生物合成,以及改善其他多条代谢通路紊乱,在AKI中发挥保护肾脏的作用。
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