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腹膜透析是治疗急、慢性肾功能衰竭的主要肾脏替代方法之一。腹膜透析相对于血液透析有诸多的优越性,但感染性腹膜炎仍是腹膜透析最常见的并发症,影响患者透析疗效和病死率,同时也造成腹膜组织学改变。腹膜炎的发生使大量巨噬细胞进入腹腔,由此产生的各种细胞因子可损害腹膜问皮细胞,使腹膜间皮细胞衰老及间皮层缺失,加重腹膜纤维化,导致腹膜功能进行性丧失。因此,探讨腹膜透析相关性腹膜炎的发生机制具有重要的临床意义。
转化生长因子-β1(TGF-β1)是一种多功能的细胞因子,它参与调节机体的免疫反应和炎症反应,并调节纤维结合素和胶原的表达,过量的TGF-β1参与组织纤维化的过程。TGF-β1的多种生理功能是与它能调节多种不同的生长因子和细胞因子的产生密切相关的。
我们既往的研究着重于探讨TGF-β1在对腹膜纤维化过程的影响,研究结果表明TGF-β/Smads信号蛋白参与了腹膜纤维化的过程。大量研究显示TGF-β1具有免疫抑制的作用,但我们前期的动物实验发现通过上调表达smad7,不仅减轻了大鼠腹膜的纤维化程度,也减轻了其局部的炎症反应。因此,为了进一步探讨TGF-β1对腹膜炎有何影响及其可能机制,我们设计了如下实验:1.首先用TGF-β1(10ng/ml)刺激体外培养的腹膜间皮细胞,观察其对趋化因子(MCP-1、IL-8)和炎症因子(TNF-α)表达的影响; 2.体外转染Smad7至RPMCs,再用TGF-β1(10ng/ml)刺激,观察其对趋化因子(MCP-1、IL-8)和炎症因子(TNF-d)表达的影响3.先用p38抑制剂SB203580(10umol/L)预处理RPMCs,再用TGF·β1(10ng/ml)刺激,观察其对趋化因子(MCP-1、IL-8)和炎症因子(TNF-α)表达的影响;4.体外转染Smad7至RPMCs,再用TGF-β1(10ng/ml)刺激,观察其对p38表达的影响。一.TGF-β1对大鼠腹膜问皮细胞表达炎症因子和趋化因子的影响(一)方法分离、培养SD雄性大鼠腹膜问皮细胞。用TGF-β1(10ng/ml)体外作用于大鼠腹膜间皮细胞,检测不同时间(0,1h,3h,6h,12h,24h,48h)点趋化因子(MCP-1、IL-8)和炎症因子(TNF-α)表达的变化。分别用RT-PCR,ELISA方法检测mRNA水平和蛋白水平的变化。
(二)结果
TGF-β1可使腹膜间皮细胞产生与分泌趋化因子和炎症因子增多,RT-PCR结果显示,与0h对照组相比,MCP-1在3h,6h,12h和24h组有统计学意义(P<0.05)与0h对照组相比,IL-8在3h,6h,12h有统计学意义(P<0.05)。与Oh对照组相比,TNF-α在3h,6h,12h有统计学意义(P<0.05).ELISA结果显示,MCP-1在6h表达明显增加,在24~48h达高峰,与Oh对比,其差异具有统计学意义(p<0.01)。
二.Smad7对TGF-β 1刺激大鼠腹膜间皮细胞产生趋化因子和炎症因子的影响(一)方法脂质体瞬时转染Flag-M2-Smad7至大鼠腹膜间皮细胞,用pEGFP-Cl荧光报告基因,RT-PCR法和Western Blot法检测转染的效率和特异性。转染Smad7 24h后,TGF-β1(10ng/ml)再作用于大鼠腹膜问皮细胞24h,分别用RT-PCR,ELISA方法检测Smad7对TGF-β1刺激大鼠腹膜间皮细胞产生趋化因子和炎症因子的影响。 (二)结果1.脂质体转染Smad7于大鼠腹膜间皮细胞的效率和特异性:
转染有效率可达60﹪以上;空载体组不表达Flag-M2-Smad7基因及M2-Smad7蛋白,转基因组特异性表达Flag-M2-Smad7基因及M2-Smad7蛋白。
2.趋化因子和炎症因子的变化:
上调Smad7可明显抑制TGF-β1刺激大鼠腹膜间皮细胞产生和分泌趋化因子和炎症因子的作用。
三.p38抑制剂SB203580对TGF-β 1刺激大鼠腹膜间皮细胞产生趋化因子和炎症因子的影响(一)方法p38抑制剂SB203580预处理RPMCslh后,TGF-β1(10ng/ml)再作用于大鼠腹膜问皮细胞24h,分别用RT-PCR,ELISA方法检测p38抑制剂SB203580对TGF-β1刺激大鼠腹膜问皮细胞产生趋化因子和炎症因子的影响。
(二)结果
p38抑制剂SB203580可明显抑制TGF-β1刺激大鼠腹膜间皮细胞产生和分泌趋化因子和炎症因子的作用。
四.TGF-β1及其信号蛋白对p38MAPK通路的影响(一)方法脂质体瞬时转染Flag-M2-Smad7至大鼠腹膜间皮细胞,用pEGFP-Cl荧光报告基因,RT-PCR法和Western Blot方法检测转染的效率和特异性。转染Smad7 24h后,TGF-β1(10ng/ml)再作用于大鼠腹膜问皮细胞30min,用Western Blot方法检(二)结果1.脂质体转染Smad7于大鼠腹膜间皮细胞的效率和特异性:
转染有效率可达60﹪以上;空载体组不表达Flag-M2-Smad7基因,转基因组特异性表达Flag-M2-Smad7基因;空载体组不表达Flag-M2-Smad7蛋白,转基因组表达Flag-M2-Smad7蛋白。
2.P38表达的变化:
TGF-β1能活化p38磷酸化的过程,上调Smad7可抑制TGF-β1对它们的激活反应。
结论:
1.TGF-β1可刺激大鼠腹膜间皮细胞合成与分泌趋化因子(MCP-1、IL-8)和症因子(TNF-α)。
2.上调Smad7可明显抑制TGF-β1刺激大鼠腹膜问皮细胞产生和分泌趋化因子和炎症因子的作用。
3.p38抑制剂SB203580可明显抑制TGF-β1刺激大鼠腹膜问皮细胞产生和分泌趋化因子和炎症因子的作用。
4.TGF-β1刺激大鼠腹膜问皮细胞产生趋化因子和炎症因子的作用是通过p38MAPK信号通路所介导的。