自噬参与的缺血预适应在急性肾损伤中的保护作用

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目的:  自噬是一种在应激后激活的适应性反应,以维持细胞能量稳态并去除蛋白质聚集物和受损的细胞器。通过缺血预适应所诱导的自噬对肾脏缺血再灌注导致的急性肾损伤产生保护作用的机制研究。  方法:  1.为研究缺血预适应(IPC)对急性肾损伤的影响,我们建立了体外、体内缺血预适应(IPC)的急性肾损伤模型。在体外(RPTC细胞)模型中采用细胞形态学分析、蛋白免疫印迹检测 Cleaved Caspase3的表达和 Caspase3活性,检测细胞凋亡情况;在体内(C57BL/6小鼠)模型中运用TUNEL分析检测细胞凋亡情况并监测肾功能。  2.为研究缺血预适应(IPC)对自噬的诱导情况,在体外(RPTC细胞)模型中通过蛋白免疫印迹分析LC3-II及P62的表达,并通过ptfLC3质粒转染分析LC3斑点判断自噬体、自噬溶酶体和自噬通量的变化;在体内(CAG-RFP-GFP转基因小鼠)模型中采用LC3斑点数据分析和LC3B的免疫组织化学染色等方法检测分析LC3的变化,检测自噬是否被诱导。  3.为研究自噬是否影响缺血预适应(IPC)对急性肾损伤的保护作用,我们在体外(RPTC细胞)模型中通过自噬抑制剂CQ处理后,检测 Cleaved Caspase3的表达;在体内使用自噬抑制剂处理小鼠和Atg7近端小管特定基因型敲除小鼠(PT-Atg7 KO)运用TUNEL分析和蛋白免疫印迹分析Cleaved Caspase3的表达等方法分析组织凋亡,并检测肾功能的变化,判断肾损伤情况。  结果:  1. Acute IPC对缺血再灌注引起的肾损伤有保护作用。体外实验:acute IPC处理的RPTC细胞相较于无acute IPC处理组,细胞凋亡减少43%、 Cleaved Caspase3的表达和Caspase3活性明显降低。体内实验:acute IPC处理的小鼠血尿素氮(BUN)和血清肌酐都低于无IPC处理组,TUNEL染色显示acute IPC处理组阳性细胞数为68个/mm2,而无IPC处理组为153个/mm2。  2. Acute IPC能诱导自噬。体外实验:acute IPC的处理组相对于对照组 LC3- II的表达增加,而 P62的表达减少;ptfLC3质粒转染RPTC细胞中acute IPC处理组相较于对照组自噬体和自噬溶酶体个数均增多,自噬通量增大。体内实验:CAG-RFP-GFP转基因小鼠中IPC处理相较于假手术组,自噬体和自噬溶酶体个数均增多,自噬通量增大。在 C57BL/6小鼠中用免疫组织化学染色方法发现 IPC处理组LC3B阳性颗粒增多。  3.抑制自噬后,无论有无IPC处理,Cleaved Caspase3的表达、血尿素氮和血清肌、TUNEL染色阳性颗粒数都没有明显差异。  结论:  1.急性缺血预适应(acute IPC)能在RPTC细胞和C57BL/6小鼠的缺血性急性肾损伤(AKI)中起到保护作用  2.肾急性缺血预适应(acute IPC)能够诱导近端小管中的自噬。  3.缺血预适应(IPC)的肾脏保护作用能够被自噬抑制剂抑制,也在肾近端小管特异性Atg7敲除小鼠(PT-Atg7 KO)中消失。
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