探讨微炎症状态下CXC型趋化因子配体16(CXC chemokine ligand 16,CXCL16)及其受体CXC型趋化因子受体6(CXC chemokine receptor 6,CXCR6)途径在糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)进展中的作用。
方法8周龄雄性2型糖尿病小鼠(db/db小鼠)随机分为DN组(n=8)和DN微炎症组(n=8)。参照本课题组既往建立的方法,背部皮下注射10%酪蛋白制备微炎症模型。体外肾小管上皮细胞(HK-2细胞)分为高糖组和高糖+IL-1β组,观察各组细胞中脂质沉积及细胞损伤的情况;并应用RNA干扰沉默CXCL16的表达,分为高糖+IL-1β组、高糖+IL-1β+siCXCL16组、高糖+IL-1β+空载体组,以验证CXCL16信号通路的作用。24 h尿蛋白量及尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)评估8周内小鼠肾功能变化,电镜观察第8周肾组织的超微结构。Filipin染色及细胞内游离胆固醇定量观察肾组织及HK-2细胞中胆固醇沉积情况;免疫组化、Western印迹检测肾组织CXCL16信号通路相关分子(CXCL16、CXCR6、解整合素样金属蛋白酶10)、纤维化相关分子(纤连蛋白和α平滑肌肌动蛋白)的蛋白表达;实时定量PCR和Western印迹分别检测HK-2细胞中CXCL16信号通路相关分子、纤维化相关分子的mRNA和蛋白表达,及细胞免疫荧光检测HK-2细胞中CXCL16信号通路相关分子表达。
结果微炎症组小鼠24 h尿蛋白量及尿NAG高于DN组,第8周两组差异均有统计学意义(均P<0.05)。与DN组比较,微炎症组小鼠电镜下肾小管细胞中空泡增多,同时伴有线粒体水肿、变形以及数量减少;且微炎症组小鼠肾组织中的胆固醇沉积,纤维化相关分子的蛋白表达均高于DN组(均P<0.05);进一步研究表明,与DN组比较,微炎症组小鼠肾组织CXCL16信号通路相关分子的蛋白表达均增加(均P<0.05)。体外高糖+IL-1β组细胞CXCL16信号通路相关分子、纤维化相关分子的mRNA和蛋白表达及胆固醇沉积均高于高糖组(均P<0.05);转染siRNA后,与高糖+IL-1β组比较,高糖+IL-1β+siCXCL16组HK-2细胞CXCL16信号通路相关分子、纤维化相关分子的mRNA及蛋白表达均降低(均P<0.05),胞内胆固醇沉积和胆固醇酯的含量减少(P<0.05)。
结论微炎症可加剧DN肾小管间质损伤,而下调CXCL16的表达可改善HK-2细胞的脂质沉积及细胞损伤。其中机制可能与CXCL16/CXCR6途径和胞内脂质沉积有关。