苦参碱抑制TGF-β1诱导的人腹膜间皮细胞上皮间充质转分化机制的研究

来源 :广西医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:linli8010
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目的:腹膜透析是终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)患者主要的肾脏替代疗法之一。与血液透析相比,腹膜透析对残余肾功能保护更佳;而且最初数年内患者的血压及液体控制腹膜透析比血液透析更有优势;另外腹膜透析的ESRD患者的生活质量更高。近年来,腹膜透析人数在不断地增长。因此完善腹膜透析技术和探索如何有效防治腹膜透析的并发症是当前急需解决的科学问题。腹膜纤维化是腹膜透析的最主要并发症之一,也是ESRD患者退出腹膜透析的主要原因。在长期的腹膜透析过程中不断的物理及炎症的刺激会使腹膜发生纤维化,最终超滤失败,导致ESRD患者无法再利用腹膜透析进行肾脏替代治疗。一直以来,腹膜纤维化的发生机制的研究及防治腹膜纤维化的药物的研发都是研究的热点。目前腹膜纤维化的分子机制仍不明确,但许多研究已证实腹膜间皮细胞发生上皮间充质转分化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是腹膜纤维化发生与发展的早期重要过程。因此,抑制腹膜间皮细胞EMT是阻止腹膜纤维化发生的关键。本研究通过探索苦参碱对转化生长因子β1(TGF-β1)诱导的人腹膜间皮细胞EMT的影响,为防治腹膜纤维化药物的研发提供科学依据。方法:采用5ng/ml的TGF-β1诱导人腹膜间皮细胞使其发生EMT,同时给予不同浓度的苦参碱(0.4、0.6、0.8和1.0mg/ml)进行干预处理,然后分别采用实时荧光定量PCR和免疫蛋白印迹(western blotting,WB)检测EMT相关基因(E-cadherin、α-SMA、ColⅢ和Fibronectin)的mRNA和蛋白的表达水平,根据实时荧光定量PCR和WB结果分析苦参碱对人腹膜间皮细胞EMT是否存在抑制作用。如果苦参碱对TGF-β1诱导人腹膜间皮细胞EMT存在显著的抑制作用,则选取苦参碱抑制人腹膜间皮细胞EMT的最适浓度,然后再使用5ng/ml的TGF-β1诱导人腹膜间皮细胞使其发生EMT,同时采用最适浓度的苦参碱干预处理人腹膜间皮细胞,收集细胞提取总RNA,逆转录后进行RNA-seq测序分析其全基因组的mRNA的表达水平并筛选表达差异显著的基因,再利用这些基因进行KEGG Pathway分析其主要富集的信号通路,初步探索苦参碱抑制人腹膜间皮细胞EMT的具体分子机制,最后通过实时荧光定量PCR和WB进行验证。结果:(1)5ng/ml的TGF-β1刺激能上调人腹膜间皮细胞α-SMA、ColⅢ和Fibronectin的mRNA和蛋白表达水平,下调E-cadherin的mRNA和蛋白表达水平;不同浓度的苦参碱(0.4、0.6、0.8和1.0mg/ml)干预处理后均能下调α-SMA、ColⅢ和Fibronectin的mRNA和蛋白表达水平,上调E-cadherin的mRNA和蛋白表达水平,其中0.8和1.0 mg/ml的苦参碱的干预效果最为显著。(2)RNA-seq测序的结果显示,以q Value2为筛选条件,韦恩图取各处理组表达差异显著的基因之间的交集,筛选获得154个表达差异显著的基因与苦参碱抑制TGF-β1诱导的人腹膜间皮细胞EMT相关;进一步通过KEGG通路分析这154个基因发现其主要富集在MAPK等信号通路上;另外,在这154个表达差异显著的基因中发现TGF-β1激活的Smad依赖和非Smad依赖信号通路的共同下游因子Snail2表达差异显著。(3)WB检测MAPK信号通路中的关键蛋白ERK1/2的磷酸化水平,结果显示TGF-β1能显著上调ERK1/2磷酸化蛋白的表达水平,而苦参碱干预处理后能使其水平下调。结论:苦参碱通过ERK1/2 MAPK信号通路下调Snail2基因的表达水平来抑制TGF-β1诱导的人腹膜间皮细胞EMT。
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