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背景:急性肾损伤(Acutekidneyinjury,AKI)是临床常见的急危重症之一,重症监护室患者发病率超过50%。AKI病因多样,进展复杂多变,预后不一。AKI的发生、发展是一个损伤与修复并存的复杂过程,AKI中的肾小管上皮损伤及损伤后的不完全修复、炎症反应是AKI进展为慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD),甚至终末期肾脏病(End stage renal disease,ESRD)的关键机制。肾小管上皮细胞内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ER stress)、炎性因子的分泌在不完全修复中扮演了重要的角色。肾小管上皮细胞作为AKI中的主要受损细胞,是肾组织炎症介质的主要来源。另外研究发现内质网应激与炎症反应有着千丝万缕的联系。其中肌醇依赖酶1(Inositolrequiringkinase-1,IRE1)与炎症信号激活关系最为密切,IRE1活化后可促进cJunN端激酶(C-jun NH2-terminal kinase,JNK)磷酸化,进而激活核因子κB(NnuclearfactorκB,NF-κB),导致编码炎症介质基因的表达。研究发现IRE1/JNK信号通路在多种组织、细胞内发挥作用,但对于IRE1/JNK信号通路在AKI中调控炎性因子的作用,国内外还少有报道。Grgic等在特异性肾小管损伤的AKI小鼠模型中发现,长期反复肾小管损伤可导致肾小球节段性硬化。这提示肾小管的病变,有可能作用肾小球产生损伤、导致硬化,但机制不清楚。系膜细胞的损伤及其分泌细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)增多在肾小球硬化中扮演着重要角色。有研究发现,白介素6(Interleukin-6,IL-6)可激活系膜细胞的信号转导子和转录激活子3(Signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)通路,导致纤维粘连蛋白的生成,并且IL-6/STAT3通路在肾间质及多种组织表达,具有促纤维化的作用,因此IL-6/STAT3通路可能介导了 AKI中系膜细胞损伤及ECM分泌增多。综上所述,AKI中肾小管的病变,有可能部分通过炎症反应损伤肾小球的系膜细胞,进而导致纤维化的发生。本研究旨在探索AKI中肾小管上皮细胞损伤,IRE1/JNK信号通路激活后如何导致系膜细胞损伤促进其ECM分泌增多,探讨AKI向CKD转变的潜在机制。方法:本研究选取入肾组织、人肾小管上皮细胞(HK2)及人肾系膜细胞(HRMC)为研究对象。1.人肾组织标本的收集:选取肾脏灌注不足导致的急性肾损伤且病理诊断为急性肾小管损伤患者的肾活检标本5例,肾肿瘤患者手术切除的距肿瘤边缘2cm以上的正常肾组织5例作为对照,标本取自郑州大学第一附属医院。2.应用免疫组化检测人肾组织肾小管上皮细胞内质网应激标志物的表达及炎症因子分泌。3.制备缺氧复氧细胞模型:将不含血清的HK2置于利用缺氧培养箱(5%CO2,1%02,37℃)缺氧4 h后转移至正常培养箱(5%CO2,37℃)分别培养6 h,12 h,24 h,对照组在正常条件(5%CO2,37℃)下培养。4.应用蛋白质免疫印迹检测缺氧复氧HK2模型中的内质网应激标志物的表达、应用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测其炎症因子的分泌及透射电镜观察其内质网的形态。5.应用蛋白质免疫印迹检测在HK2中下调IRE1α或JNK1的表达对其缺氧复氧模型中内质网应激标志物的表达的影响,及应用ELISA检测该干扰对其缺氧复氧模型中炎症因子分泌的影响。6.应用免疫印迹检测IL-6刺激HRMC模型中STAT3通路的激活及ECM的分泌。7.应用免疫印迹检测在HRMC中下调STAT3基因表达后对IL-6刺激导致的ECM分泌的影响。8.通过Transwell共培养技术分别将正常或缺氧后的对照HK2及下调IRE1α、JNK1基因表达的HK2与HRMC共培养24 h,应用免疫印迹检测共培养后HRMC的STAT3通路的活性及ECM的分泌。结果:1.AKI患者肾小管上皮细胞内质网应激标记物的表达较正常对照组增加,炎症因子的分泌也较正常组增加。2.在缺氧复氧HK2模型中,内质网应激标志物的表达在复氧6h开始升高,在复氧12 h达到高峰,复氧24 h较前下降。炎症因子的分泌随着复氧时间的延长逐渐升高,具有统计学差异(P<0.05)。与对照组相比,缺氧复氧组的内质网增宽。3.分别下调IRE1α及JNK1可导致HK2缺氧复氧模型中其下游内质网应激标志物的表达明显减少,炎症因子的分泌也明显减少,具有统计学差异(P<0.05)。4.IL-6刺激HRMC可导致STAT3通路的激活,在刺激24h达到高峰,而ECM分泌随刺激时间的延长而明显增加。5.下调HRMC中STAT3的表达可导致IL-6刺激导致的ECM的分泌明显减少。6.与缺氧后HK2共培养,可激活HRMC中STAT3通路,并导致ECM分泌增加。而分别下调HK2中IRE1α或JNK1的表达均可减弱STAT3的激活及ECM分泌。结论:1.AKI后肾小管上皮细胞损伤,可导致内质网应激,进而激活IRE1/JNK信号通路,并调控炎症因子的分泌。2.IL-6可通过激活HRMC的STAT3通路,导致ECM分泌增多。3.缺氧复氧后的HK2可通过分泌IL-6活化HRMC的STAT3通路,导致HRMC分泌细胞外基质增加,这可能是AKI进展为CKD的机制之一,而在HK2中下调IRE1α或JNK1可减缓这种损伤。