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背景：糖尿病肾病在西方发达国家已成为终末期肾病(End Stage RenalDisease，ESRD)的首要原因。随着糖尿病的发病率逐渐增加，糖尿病肾病在我国的肾衰竭患者中也逐渐增加，造成了巨大的社会、经济负担。因此，其发病机制成为近年来肾脏病学领域研究的热点。
近年研究发现内皮细胞功能障碍与糖尿病肾病发生密切相关，蛋白尿是糖尿病肾病中肾小球内皮细胞广泛损害的标志之一。肾小球内皮细胞是肾小球滤过屏障直接与血液接触的结构，但内皮细胞在糖尿病肾病中的损伤机制尚未完全明了，多数研究提示高糖是诱导因素之一。目前提出了几种假说，如高灌注假说、醛糖还原酶假说、糖基化终末产物假说等。最近研究发现血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ，AngⅡ)可诱导肾小球内皮细胞损伤和凋亡，应用血管紧张素转化酶抑制剂(angiotensin-converting enzyme inhibitor,ACEI)或血管紧张素Ⅱ受体拮抗体(AngiotensinⅡ receptor blocker,ARB)可减轻这种损伤和凋亡，提示糖尿病肾病时可能存在AngⅡ等物质引起内皮细胞功能状态受损，在糖尿病肾病进展中发挥作用。既然高糖与AngⅡ均可引起肾小球内皮细胞损伤，且近年研究在足细胞、系膜细胞、肾小管上皮细胞内均证实有肾素-血管紧张素系统激活，肾小球内皮细胞是否存在肾素-血管紧张素系统?高糖刺激后会不会激活肾素-血管紧张素系统，进而引起肾小球内皮细胞损伤，加重糖尿病肾病的进展?目前国内外尚未见到相关报道。
基于以上假设，我们设计了本实验，目的是探讨高糖对大鼠肾小球内皮细胞AngⅡ的影响及其机制，并分别从基因和蛋白水平检测肾素-血管紧张素系统各成分的变化。
目的：观察高糖环境下体外培养的原代大鼠肾小球内皮细胞肾素-血管紧张素系统改变及其机制，探讨其在糖尿病肾病发病中的作用。
方法：大鼠肾小球内皮细胞在正常糖浓度培养液中生长至亚融合状态后同步化，然后分组：正常对照组、高糖组、高渗对照组、卡托普利对照组、高糖+卡托普利组、糜蛋白酶抑制剂对照组、高糖+糜蛋白酶抑制剂组；卡托普利及糜蛋白酶抑制剂均于高糖刺激前1小时加入。上述各组细胞继续培养12h、24h、48h、72h后，收集细胞上清液和细胞总蛋白，用ELISA方法检测细胞上清液与细胞内的AngⅡ水平；Real-time PCR检测血管紧张素原(angiotensinogen，AGT)、肾素(Renin)、血管紧张素转化酶(angiotensin-converting enzyme，ACE)分子表达水平；Western-blotting检测细胞血管紧张素Ⅱ1型受体(AngiotensinⅡ type1 receptor blocker,AT1 R)、血管紧张素Ⅱ2型受体(AngiotensinⅡ type2 receptorblocker,AT2R)与血管紧张素原、肾素蛋白表达水平；激光共聚焦间接免疫荧光检测AT1R、AT2R、肾素在细胞内的分布。
结果：(1)高糖刺激12h，细胞上清AngⅡ的水平(612.01±4.24 pg/ml)较正常对照组(76.23±2.83 pg/ml)明显升高(P=0.000)，但细胞内AngⅡ的水平(82.37±1.25 pg/ml)较正常对照(80.31±1.20 pg/ml)升高不明显(P=0.94)。高糖刺激72h后，细胞上清液(495.01±56.27 pg/ml)和细胞内(434.10±49.00pg/ml)的AngⅡ水平均分别较正常对照组(76.23±2.83 pg/ml；80.31±1.20pg/ml)明显升高(P=0.000；P=0.000)。高糖刺激24h、48h后，细胞内外的AngⅡ水平均未发生明显变化。卡托普利、糜蛋白酶抑制剂可分别抑制细胞外AngⅡ水平的升高(86％、85％)和细胞内AngⅡ水平的升高(39％、70％)。(2)Real-time PCR显示高糖可分别引起血管紧张素原mRNA表达上调约6.75倍(P＜0.05)、肾素mRNA下调约89.1％(P＜0.05)，ACEmRNA表达无明显变化。(3)Western blotting显示高糖刺激可导致血管紧张素原蛋白表达上调、AT1R蛋白表达下调，而AT2R、肾素蛋白表达量无明显变化，但激光共聚焦间接免疫荧光观察到AT2R发生由细胞核到细胞浆的转移。
结论：高糖可激活大鼠肾小球内皮细胞内的肾素-血管紧张素系统，这种作用可被卡托普利、糜蛋白酶抑制剂部分抑制，说明高糖激活大鼠肾小球内皮细胞内的肾素-血管紧张素系统至少与两条产生AngⅡ的途径有关(ACE与非ACE途径)。高糖引起大鼠肾小球内皮细胞血管紧张素原表达上调，通过增加底物水平引起终产物AngⅡ的改变。高糖同时可引起AngⅡ受体发生改变，说明在糖尿病肾病中不仅仅AngⅡ发生变化，其受体在其中也发挥着重要作用。提示我们在糖尿病肾病治疗中尚有较多治疗靶点。