苦参碱抑制高糖诱导的人腹膜间皮细胞凋亡的相关研究

来源 :广西医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:R845451732
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目的:腹膜透析(Peritoneal dialysis,PD)是常见的肾脏替代疗法之一。腹膜透析有着较低的经济成本、更佳的残余肾功能保护作用和更为便捷的操作方式,使得终末期肾脏病(End-stage Renal Disease,ESRD)人群在排出体内素毒超滤体内过多水分时享有更高的生活质量。然而,在不断交换腹膜透析液的过程中,腹膜将逐步发生纤维化,最终导致透析效率低下,是PD患者被迫退出腹膜透析更换肾脏替代治疗方式的主要诱因。选择腹膜透析的人数在全球范围内不断增长,对腹膜透析技术也提出更高的要求。因此,如何防治透析相关并发症是当前亟待解决的重要临床问题。所以,腹膜形态及功能的存续和防治并发症的药物开发成为腹膜透析研究的热点。尽管腹膜纤维化的分子机制尚未被详细阐述,研究人员发现,腹膜间皮细胞凋亡水平升高这一现象在腹膜发生纤维化的早期过程中已经出现,同时伴随着细胞凋亡相关的分子及信号通路被激活等情况发生。所以,为了更好地保护腹膜的形态与功能完整,延长腹膜透析患者的透析龄,调节腹膜间皮细胞的异常凋亡是基础而核心的方式。本研究设计实验,探讨苦参碱(Matrine,Mat)对高糖(high glucose,HG)诱导的人腹膜间皮细胞异常凋亡的作用,为探索保护腹膜功能和延长透析时间的药物开发提供科学依据。方法:使用100mM HG刺激人腹膜间皮细胞,诱导细胞凋亡率升高,同时给予0.4、0.6、0.8 mg/ml三个浓度梯度的苦参碱溶液进行处理,使用流式细胞术(Flow cytometry)检测细胞凋亡水平,通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)和免疫蛋白印迹(Western blotting,WB)检测凋亡相关基因Bcl-2的mRNA和蛋白表达水平,根据流式细胞术、RT-PCR和Western Blot实验结果综合判断HG能否诱导细胞凋亡率升高,以及苦参碱是否能抑制人腹膜间皮细胞的凋亡异常。如果苦参碱能够缓解高糖诱导的细胞凋亡异常情况,则选抑制凋亡的最佳苦参碱浓度进行后续实验。查阅文献并分析比对其他课题组的测序结果,推测磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2(PCK2)可能是苦参碱抑制细胞凋亡的潜在调控基因,进一步验证苦参碱是否通过调控PCK2的表达量变化抑制高糖诱导的细胞凋亡。使用RNAi技术敲减差异基因,观察腹膜间皮细胞的凋亡变化,继而在敲减该差异基因后再次给予高糖和苦参碱进行干预,探讨苦参碱对高糖诱导的人腹膜间皮细胞凋亡是否仍具有抑制作用。结果:(1)100mM HG可使人腹膜间皮细胞的活力降低,0.4、0.6和0.8mg/ml苦参碱均能恢复细胞活力。同时,100mM HG显著诱导人腹膜间皮细胞凋亡率升高,三个浓度的苦参碱均对HG诱导的人腹膜间皮细胞凋亡率升高具有缓解作用。RT-PCR和Weston Blot结果提示,HG能使凋亡相关基因Bcl-2的mRNA和蛋白表达量减少,0.4mg/ml苦参碱干预后,Bcl-2的mRNA和蛋白表达量增加。综合分析后选择0.4mg/ml苦参碱进行后续实验。(2)实时荧光定量PCR结果提示,HG诱导PCK2的mRNA和蛋白表达水平降低,苦参碱可使PCK2的mRNA和蛋白表达水平恢复。(3)通过RNAi技术成功敲减PCK2基因,流式细胞术检测发现敲减PCK2后人腹膜间皮细胞凋亡率增加,实时荧光定量PCR和Weston Blot检测发现Bcl-2的mRNA和蛋白表达含量降低。(4)敲减PCK2后,再次使用HG和苦参碱对细胞进行干预。流式细胞术发现,敲减PCK2后苦参碱无法逆转HG诱导的细胞凋亡率增加,分析RT-PCR实验和Western Blot检测结果发现苦参碱未能恢复HG诱导的PCK2和Bcl-2的mRNA和蛋白表达含量发生变化。结论:通过调节PCK2的表达,苦参碱对高糖诱导的人腹膜间皮细胞凋亡具有抑制作用。
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