TGF-β1对话Hedgehog-Gli1信号调控肾小管上皮细胞表型转化和胶原累积

该研究旨在探讨Hedgehog-Gli1(HH)信号在肾小管上皮细胞表型转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)和胶原累积中的作用及与TGF-β1信号的对话机制。该实验通过体外培养大鼠肾小管上皮细胞NRK-52E,以溶剂作为对照组,以1~50 ng/m L重组蛋白sonic hedgehog(Shh)或5 ng/m L TGF-β1作为诱导组,以加入或不加入HH信号特异性阻断剂环靶明(cyclopamine,Cyp)5μmol/L为干预组。细胞培养24 h,采用ELISA、q RT-PCR、免疫细胞荧光染色和Western blot等方法检测HH信号相关分子(Ptch1、Smo和Gli1)、TGF-β1、EMT相关分子(Rac1蛋白、肌成纤维细胞标志物α-SMA和上皮细胞标志物E-cadherin)、III型胶原m RNA或蛋白的表达。结果发现,外源性Shh上调Smo和Gli1表达,抑制Ptch1表达,继而激活HH信号;HH信号活化抑制肾小管上皮细胞E-cadherin的表达,上调α-SMA、III型胶原和TGF-β1的表达。环靶明干预后,Smo表达下调,进而抑制HH信号、EMT和胶原累积,并下调TGF-β1的表达。应用TGF-β1诱导小管上皮细胞EMT,同时也上调HH信号分子Smo和Gli1的表达,下调Ptch1的表达,提示TGF-β1可诱导HH信号活化。综上所述,HH信号和TGF-β1均参与了肾小管上皮细胞EMT和胶原累积过程。HH信号活化可促进TGF-β1的表达,同时TGF-β1能激活HH信号,推测TGF-β1与HH信号可能存在交叉对话以调控EMT和胶原累积。     

大黄素对TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞间质转分化的影响

目的:探讨大黄素对TGF-β1诱导的人肾小管上皮细胞(HK-2)间质转分化的影响。方法:不同浓度大黄素分别作用于TGF-β1诱导HK-2细胞24 h和48 h,通过细胞增殖实验确定最佳大黄素最佳给药浓度。TGF-β1诱导HK-2细胞24 h后收集细胞用于免疫印迹Western blot和实时荧光定量PCR(RT-PCR)分析。Western印迹法分别检测纤维化相关蛋白Collagen IV的表达,和肾小管上皮细胞向间充质细胞转分化关键蛋白α-SMA和E-Cadherin的表达;RT-PCR法检测肾小管上皮细胞向间充质细胞转分化关键蛋白α-SMA的表达。结果:由细胞增殖实验结果表明40μM大黄素是最佳给药浓度。Western结果表明,与模型组相比,大黄素组下调纤维化相关蛋白Collagen IV的表达,大黄素组与模型组蛋白差异有统计学意义(P0.05)。与模型组相比,大黄素组下调α-SMA蛋白表达水平,而上调E-Cadherin蛋白表达,差异有统计学意义(P0.05)。RT-PCR结果表明,与模型组相比,大黄素组降低α-SMA mRNA的含量,大黄素组与模型组α-SMA mRNA含量差异有统计学意义(P0.05)。结论:大黄素可通过抑制TGF-β1诱导的HK-2细胞间质转分化,从而发挥延缓肾间质纤维化的过程。     

高脂喂养大鼠肾小管上皮细胞SREBP-1、TGF-β1、α-SMA的表达和细胞外基质沉积

目的:探讨高脂喂养对大鼠肾脏小管上皮细胞SREBP-1、TGF-β1、α-SMA表达和细胞外基质(ECM)的影响。方法:高脂饲料喂养大鼠12周后,油红O检测肾脏脂质沉积,Masson染色检测肾小管间质细胞外基质沉积,免疫组化、Western blot和原位杂交检测SREBP-1、TGF-β1、α-SMA和FN的表达。结果:高脂喂养后大鼠体重明显增加,血糖、甘油三酯和胰岛素均升高,油红O检测显示大鼠肾小管上皮细胞内出现明显脂滴。SREBP-1蛋白和mRNA在肾小管上皮细胞内表达,高脂组高于正常对照组,分别是正常组的1.88倍和1.85倍;TGF-β1和α-SMA也定位于肾小管上皮细胞胞浆并出现上调。Masson染色显示高脂喂养大鼠肾间质ECM沉积增多,纤维粘连蛋白FN检测也显示模型组表达强于对照组。结论:高脂饮食喂养可能通过上调肾脏小管上皮细胞SREBP-1表达使细胞内脂滴沉积,并进一步诱导TGF-β1、α-SMA合成而导致细胞外基质堆积。     

孕期邻苯二甲酸二正丁酯暴露促进大鼠子代肾小管上皮细胞发生Snail1介导的上皮-间充质转化

目的:本实验以DBP暴露的大鼠为模型,研究DBP相关纤维化肾脏细胞上皮-间充质转化(EMT)水平改变以及该过程的调节机制。方法:动物模型中实验组妊娠大鼠在妊娠14-18天期间以800 mg/kg/天的剂量胃饲DBP,使用免疫组织化学(IHC)检测EMT相关指标;使用IHC、Western blot和PCR技术检测转录因子Snail1表达;以肾小管上皮细胞NRK52E作为体外模型,使用同样方法检测DBP暴露对中TGF-β1表达影响,检测H_2O_2对TGF-β1表达影响、TGF-β1信号通路拮抗剂对DBP诱导的Snail1表达的影响。结果:与对照组相比较,孕期DBP暴露导致子代肾脏E-cadherin指标显著升高,IHC染色强度超过对照组的3倍,N-cadherin指标显著下降,IHC染色强度约为对照组20%(P0.05)。DBP能够显著促进肾小管上皮细胞Snail1表达,IHC染色强度相比对照组升高约2.5倍(P0.05),干扰Snail1能够抑制DBP诱导EMT指标的改变;DBP暴露与肾脏TGF-β1高表达相关,TGF-β1信号通路抑制剂能够引起DBP相关的Snail1表达显著降低(约25%);此外,DBP造成的活性氧(ROS)产物累积促进了肾小管上皮细胞TGF-β1的表达(P0.05)。结论:孕期暴露于DBP会导致肾脏ROS产物累积和TGF-β1高表达,进而促进肾小管上皮细胞发生Snail1介导的EMT。     

Wnt/β-catenin信号途径在高糖诱导肾小管上皮细胞转分化中的作用

目的探讨Wnt/β-catenin信号途径在高糖诱导肾小管上皮细胞转分化中的作用。方法体外培养人近端肾小管上皮细胞（HKC）,分为正常糖组、甘露醇对照组及高糖组。采用免疫细胞化学观察β-连环蛋白（β-catenin）表达情况;Westernblot检测Wnt4、β-catenin、E-钙粘蛋白（E-cadherin）和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）表达水平;逆转录-聚合酶链反应检测Wnt4和β-cateninmRNA表达水平。结果高糖组较正常糖及渗透浓度对照组Wnt4蛋白及mRNA、α-SMA蛋白表达增高,E-cadherin表达降低,β-catenin总蛋白及mRNA水平无明显变化,细胞浆及核内蛋白表达增强。高糖刺激肾小管上皮细胞Wnt4及核β-catenin蛋白表达呈时间依赖性,于高糖刺激后12h增强,24h达到高峰。结论Wnt/β-catenin信号通路可能参与了高糖介导的肾小管上皮细胞转分化过程。     

氰酸盐诱导氧化应激促进肾小管上皮细胞上皮–间充质转化

该研究探讨氰酸盐(cyanate)诱导肾小管上皮细胞氧化应激损伤和促进肾纤维化的作用。氰酸盐作用HK-2肾小管上皮细胞后, CCK8法检测其对细胞活力的影响;倒置显微镜观察细胞形态的改变; DCFH-DA法检测细胞ROS水平;细胞免疫荧光和Western blot分别检测E-cadherin、Fibronectin、α-SMA的表达; Western blot检测TGF-β的表达水平。结果显示, 2 mmol/L氰酸盐明显下调HK-2细胞的活力(P<0.05),细胞形态变为长梭形。氰酸盐作用24 h后, HK-2细胞内ROS水平呈浓度依赖性升高。免疫荧光和Western blot结果均显示,氰酸盐作用24 h后, HK-2的Fibronectin、α-SMA表达升高, E-cadherin表达下降; TGF-β的表达水平随氰酸盐浓度升高而上调(P<0.05)。以上结果表明,氰酸盐诱导肾小管上皮细胞产生过量ROS,上调TGF-β水平促进细胞上皮–间充质细胞转化(epithelia-mesenchymal transition, EMT)。     

白介素-1β对高糖刺激的人肾小管上皮细胞转分化的影响

目的探讨炎症细胞因子白介素-1β（interleukin-1βIL-1β）对高糖刺激的人肾小管上皮细胞转分化的影响。-方法体外培养人肾近曲小管上皮细胞株（HKCs）,随机分为正常对照组（5.5 mmol/L normal glucose）;高糖组（30 mmol/L high glucose）;高糖＋IL-1β（5ng/ml）组。分别于处理后24h、48h、72h收集细胞,采用免疫细胞化学染色和Western蛋白印迹法检测细胞角蛋白-18（cytokeratin-18 CK-18）、α-平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actinα-SMA）水平。结果高糖能够诱导肾小管上皮细胞α-SMA蛋白的合成增加,而肾小管上皮细胞的标志物CK-18的表达逐渐减少;IL-1β与高糖同时刺激可使肾小管上皮细胞α-SMA蛋白表达进一步增多,而其自身标志物CK-18的表达则明显下降。结论炎症因子IL-1β能增强高糖对肾小管上皮细胞转分化的作用。     

p38 MAPK介导高糖诱导的肾小管上皮细胞向间充质细胞转变

本文旨在观察p38MAPK与高糖诱导的肾小管上皮细胞向间充质细胞转变之间的关系。将雄性Sprague—Dawley（SD）大鼠随机分为对照组、糖尿病组、胰岛素治疗组,用免疫组织化学、Western blot检测p38MAPK和磷酸化p38MAPK（P—p38MAPK）蛋白表达。采用机械分离和酶消化获取SD大鼠肾小管节段,进行肾小管上皮细胞培养,将肾小管上皮细胞分为对照组、高渗组（20mmol／L D—mannitol）、高糖组（20mmol／L D—glucose）和SB202190（p38MAPK特异性抑制剂）＋高糖组,处理72h后收集细胞,用免疫细胞化学检测α-平滑肌肌动蛋白（α—smooth muscleactin,α-SMA）、p-p38MAPK和Snaill蛋白表达,Western blot检测p38MAPK、p-p38MAPK、Snaill、转化生长因子β1（transforming growth factor—β1,TGF-β1）、α-SMA和E-cadherin的表达,RT-PCR检测α-SMA和E-cadherin mRNA的表达。体内和体外结果均显示,高糖状态激活了p38MAPK,这种活化作用在体内可因胰岛素控制血糖而被消除,在体外可被p38MAPK特异性抑制剂SB202190显著抑制;高糖组α-SMA蛋白和mRNA在原代培养肾小管上皮细胞的表达较对照组分别增加12倍和8倍（P〈0．01）,SB202190处理组其表达则较高糖组分别减少67％和50％（P〈0．01）。SB202190不影响TGF—β1蛋白表达,但下调Snaill蛋白表达,并部分恢复高糖组E—cadherin蛋白和mRNA的表达。上述结果提示,p38MAPK可能通过转录因子Snaill介导高糖诱导的肾小管上皮细胞向间充质细胞转变。     

LINC00472参与TGF-β1诱导的HK-2细胞系纤维化和上皮间充质转化

摘要 目的：探讨长链非编码RNA LINC00472在肾纤维化细胞模型中的表达及其在TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞纤维化和上皮间充质转化（EMT）中的功能作用。方法：使用重组人TGF-β1诱导人肾小管上皮细胞（HK-2）纤维化和EMT,采用实时荧光定量PCR法检测细胞中纤维化相关基因和LINC00472的mRNA表达水平,通过Western blot免疫印迹法检测细胞中纤维化相关基因的蛋白表达水平,通过划痕实验评估LINC00472表达对HK-2细胞迁移能力的影响。结果：TGF-β1能成功诱导HK-2细胞发生纤维化和EMT,并剂量和时间依赖性地抑制LINC00472的表达（P<0.05）。抑制LINC00472进一步促进TGF-β1诱导的Fibronectin和Vimentin上调,以及E-cadherin下调（P<0.05）;而过表达LINC00472则能逆转TGF-β1对纤维化相关基因的诱导作用（P<0.05）。此外,抑制LINC00472能进一步增强TGF-β1诱导的HK-2细胞迁移（P<0.05）,而上调LINC00472则使细胞迁移受到抑制（P<0.05）。结论：LINC00472在TGF-β1诱导的肾纤维化细胞模型中呈低表达,其表达水平的降低能促进细胞纤维化和EMT过程。     

lncRNA BANCR 在晶体上皮细胞上皮-间质转化，增殖、凋亡及自噬的作用

目的:探索长链非编码RNA BANCR(lncRNA BANCR)在人晶状体上皮细胞FHL24中对上皮-间质转化的作用,并进一步探究了其调控晶体上皮细胞增殖、凋亡及自噬的作用及相关分子机制。方法:运用qReal-time PCR检测TGF-β诱导对FHL24细胞内EMT相关标志物α-SMA,E-cadherin,Coll I,ZO1及BANCR m RNA相对表达量。细胞中转染BANCR。Western印迹检测各组细胞中EMT相关标志蛋白及LC3Ⅱ/Ⅰ的蛋白表达。MTT法检测各组细胞的增殖,凋亡情况。结果:与正常对照组比较,TGF-β诱导组细胞中BANCR,α-SMA, Coll I,ZO1 m RNA的相对表达量明显增加,而E-cadherin m RNA显著下降,差异均有统计学意义(t=-5.031,-7.145,-9.023,-6.012, 5.097均P0.05),以上因子的蛋白表达趋势相同,差异均有统计学意义(均P0.05)。si RNA-BANCR TGF-β诱导组细胞中E-cadherin m RNA相对表达量比si RNA TGF-β诱导组显著增加(t=-9.98, P0.05);α-SMA,Coll I及ZO1 m RNA相对表则显著减少(t=9.003; 27.738; 19.620, P0.05)。抑制BANCR后细胞增殖活力48、72 h时细胞活性显著降低(t=5.032, 9.041,均P0.05),细胞凋亡率显著升(t=16.772,P0.001)。自噬标志蛋白LC3-II/LC3-I比例增加(P 0.05)。结论:长链非编码BANCR参与了晶体上皮细胞的抑制其上皮-间质转化,抑制BANCR可抑制晶体上皮细胞增殖、增加凋亡及自噬的发生。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism