细胞自噬在肾小管损伤机制中的研究进展

细胞自噬是由溶酶体介导的清除细胞内受损大分子物质和衰老细胞器的过程,在维持细胞的稳态中有着重要作用。自噬现象普遍存在于所有真核生物细胞中,参与细胞增殖、生长、功能及表型改变等多种重要细胞生理过程的调节。肾小管是多种病因致肾脏损伤的重要靶点,现已在多种肾脏疾病中观察到肾小管上皮细胞自噬的异常。本文就细胞自噬在肾小管损伤中的作用及分子机制的研究进展进行综述。     

高糖背景下白蛋白抑制肾小管上皮细胞的自噬表达

目的:探讨高糖背景下白蛋白造成肾小管间质损伤的作用及其机制。方法:体外培养大鼠近端肾小管上皮细胞系NRK-52E细胞,观察高糖培养环境下细胞自噬表达的改变;同时观察低浓度牛血清白蛋白(BSA)单独刺激,对肾小管上皮细胞自噬蛋白表达的影响以及细胞凋亡蛋白的表达改变;接着在高糖培养环境下加入低浓度的白蛋白刺激,观察肾小管上皮细胞的损伤效应及自噬表达情况。结果:高糖培养条件下肾小管上皮细胞自噬蛋白Beclin-1表达增加(P0.05),低浓度白蛋白也诱导肾小管上皮细胞自噬蛋白Beclin-1、Atg12表达增加(P0.05),以及细胞凋亡蛋白cleaved caspase3的轻度增加,乳酸脱氢酶活性增加(P0.05);但高糖培养下,少量白蛋白却抑制了肾小管上皮细胞自噬蛋白Beclin-1、Atg12的表达,并且显著增加了肾小管上皮细胞的凋亡蛋白cleaved caspase3的表达(P0.05)。结论:自噬是细胞自身的一种保护机制。在高糖背景下,白蛋白通过影响自噬的自身调节机制,促进了肾小管间质的损害作用。     

肾纤维化进程中的关键信号通路研究进展

肾纤维化是慢性肾脏疾病(chronic kidney disease, CKD)和慢性肾脏衰竭(chronic renal failure, CRF)发展的终末途径,CKD和CRF的治疗效果与肾纤维化的程度密切相关。探究肾纤维化的发生机制是了解CKD发展过程的重要途径。目前认为,肾纤维化的发生机制主要为肾小管上皮细胞间充质转化(epithelialmesenchymal transition, EMT)、效应细胞的激活和局部缺血、缺氧等因素影响各种信号通路,最终导致肾实质受损、肾小球滤过率下降,从而进展至慢性和终末期肾脏疾病。信号通路调控细胞核基因转录失调可能是导致肾纤维化发生的主要原因之一。TGF-β、Wnt、Notch和Hedgehog信号通路是目前研究肾纤维化的主要通路,这些信号通路通过独立或交互作用来调节肾纤维化的发生发展,但其具体机制尚不完全清楚。现就以上信号通路如何响应肾脏损伤进而调节肾纤维化进程进行综述。     

树突状细胞C型凝集素DC-SIGN在人肾炎组织和肾小管上皮细胞表达

DC-SIGN(DC-specificICAM-grabbingnon-integrin,亦称CD209)属树突状细胞(DC)表面C型凝集素的膜蛋白。作为DC黏附及模式识别受体,其参与介导了DC的炎症组织迁移,识别捕获病原微生物,以及随后激活静息T细胞启动的免疫应答。为此观察了DC-SIGN及DC-SIGN DC在肾炎患者肾组织中表达和分布,以及DC-SIGN在炎性状态下培养人肾小管上皮细胞表达,探讨与肾小管间质炎症病变和损伤的关系。结果显示,DC-SIGN在正常肾组织基本不表达,而在肾炎早期即以肾小管上皮细胞为主表达上调,且随肾小管间质病变程度加重表达增强(P<0.01),与肾小管间质病变程度明显相关(P<0.01)。此外,DC-SIGN在经TNF-α刺激炎性状态下的人肾小管上皮细胞也明显表达。进一步发现,DC-SIGN DC在肾炎早期以肾间质为主分布聚集,也随肾小管间质病变程度加重明显增多(P<0.01),与肾小管间质病变程度显著相关(P<0.01),也与DC-SIGN表达相关联(P<0.01)。另外,DC-SIGN DC在肾小管间质分布数量与肾炎患者肾功能改变明显相关(P<0.05)。研究结果提示,DC-SIGN也是肾小管间质早期炎症的启动参与因素,其介导DC可能也参与了人肾炎肾小管间质的免疫损伤机制。     

酸性成纤维细胞生长因子对庆大霉素和顺铂所致肾小管上皮细胞损伤的保护作用

目的:研究酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)对庆大霉素(GM)和顺铂(DDP)引起的体外培养肾小管上皮细胞损害的保护作用。方法:大鼠肾皮质经研磨、过网、胰蛋白酶消化,进行肾小管上皮细胞的体外培养。经Cytokeratin 18抗体进行鉴定后,用GM、DDP建立损伤模型,观察aFGF对损伤的肾小管上皮细胞的保护作用。结果:①经形态学观察、GM或DDP组与对照组比较,CAT、SOD、GSH-Px、Na~ -K~ -ATP酶活性下降,而NAG活性和NO、MDA升高(P<0.01或P<0.05),提示肾小管上皮细胞的培养和GM、DDP损伤的建模成功。②aFGF GM或DDP组与GM组或DDP组比较,大多数生化和酶学指标有显著或非常显著性差异(P<0.05或P<0.01);而aFGF GM或DDP组与对照组比较,CAT、NAG、GSH-Px、Na~ -K~ -ATP酶活性无显著性差异,但SOD活性下降、NO、MDA升高尚有显著性差异(P<0.05)。结论:aFGF对GM、DDP损伤的肾小管上皮细胞有明显的保护作用。     

阿霉素肾病大鼠表皮生长因子及其受体的表达

目的研究阿霉素肾病大鼠肾组织中表皮生长因子(EGF)及其受体EGFR的表达分布以及表达量与尿蛋白之间关系。方法选择第5天、14天、28天作为动态观察的时点,同期设立正常对照。采用荧光定量RT-PCR、免疫组织化学及计算机图像定量分析EGF mRNA以及EGF、EGFR蛋白在肾组织的表达,同时测定24 h尿蛋白定量。WT1和EGFR双重免疫组化确定EGFR在肾小球内确切细胞定位。结果阿霉素注射后第5天,EGFmRNA即较正常增高,28 d明显增高并高于5 d和14 d。正常对照组EGF阳性细胞主要分布于远曲小管和髓袢,阿霉素组EGF还在集合管和近曲小管上表达;EGF阳性表达范围和强度随尿蛋白增加而增加;EGFmRNA表达量以及EGF在肾小管中的表达强度与24 h尿蛋白量呈正相关。肾小管上皮细胞广泛表达EGFR,阿霉素组EGFR在小管表达均高于正常,但组间各时点差异无显著性;随尿蛋白增加EGFR在肾小球内表达逐渐增多。EGFR在肾小球和肾小管中的表达强度均与24 h尿蛋白量呈正相关。WT1和EGFR双重免疫组化显示阿霉素肾病组EGFR可在足突细胞上表达,正常组则无。结论阿霉素肾病大鼠的肾小球脏层上皮有EGFR的表达。EGF/EGFR可能参与了阿霉素肾病的发病过程以及蛋白尿的形成。     

树突状细胞迁移在肾小管间质炎症中作用及抗黏附干预调节

损伤因素刺激下产生的肾间质炎细胞浸润及肾小管间质炎症免疫反应,是导致和促进肾小管间质早期损伤、病变以及纤维化形成的重要原因。已证明炎症状态下的树突状细胞(DC)肾内迁移及其启动的炎症免疫反应与肾小管间质损害密切相关,既是导致肾间质纤维化形成的重要病理基础,也是肾脏局部免疫病理机制中的关键因素。鉴于选择素等黏附分子介导参与了DC肾内迁移及炎症免疫反应,而针对此的抗黏附调节已取得良好的干预效果,故可能不失为一个新的肾小管间质损伤及纤维化的防治途径和手段。     

肾脏免疫区室化与肾小管间质损伤

免疫系统区室化(compartmentalization)是近年提出的一个新观念,为人们从整体和局部两方面进一步了解免疫系统提供了新的视角,且有助于对临床疾病免疫机制的阐释。最近肾脏免疫系统区室化现象也已引起人们重视。肾小管损伤和肾间质纤维化是各类肾脏疾病发展到终末期肾衰竭的重要原因和共同通路,也与肾小管间质免疫区室的局部微环境调控密切相关,并涉及区域内树突状细胞等专职免疫细胞,以及具有免疫特性肾小管上皮细胞的共同作用及相互调节,由此影响着肾脏疾病的发生、发展及预后。因此,从肾脏免疫区室化角度进一步探讨肾小管间质损伤机制,有助于深入分析肾脏疾病的病变过程,并可为相关研究及临床诊治提供新的思路。     

IgA肾病组织中巨噬细胞浸润与肾间质纤维化、EMT的关系及临床意义

目的探讨IgA肾病组织中巨噬细胞与肾小管间质纤维化(Tubulointerstitial fibrosis,TIF)及上皮细胞间充质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT)的关系及其临床意义。方法采用HE、PAS、PASM、Masson染色评估56例IgA肾病肾穿刺组织肾小管间质病理变化,根据肾小管萎缩及间质纤维化程度分为轻度、中度、重度三组,另设对照组5例,来自正常肾脏组织。采用免疫组织化学方法检测CD68、CD206及EMT相关蛋白TGF-β1、Vimentin、SMA、E-Cadherin的水平,并收集患者详细临床资料。结果 CD68、CD206蛋白在TIF重度组中的水平高于中度组,在TIF中度组中的水平高于TIF轻度组;CD68阳性巨噬细胞、CD206阳性巨噬细胞计数与TGF-β1、Vimentin及SMA蛋白的水平正相关;与E-Cadherin蛋白的水平呈负相关;与肾功能指标血肌酐、尿素氮及尿蛋白呈正相关。TGF-β1、Vimentin及SMA的水平与肾小管间质纤维化程度及肾功能指标血肌酐、尿素氮及尿蛋白正相关;E-Cadherin蛋白的表达与肾小管间质纤维化程度及肾功能指标血肌酐、尿素氮及尿蛋白呈负相关。结论巨噬细胞可能参与了IgA肾病的肾小管间质损伤,尤其是TGF-β1诱导的肾小管EMT过程。     

维生素D通过VDR/PPARγ途径改善甲型流感病毒诱导肺上皮细胞炎症的研究

甲型流感病毒（Influenza A virus,IAV）感染会导致肺上皮细胞损伤及炎症反应激活，维生素D(Vitamin D,VitD)在脂多糖、细菌感染引起肺上皮细胞损伤中起保护及抗炎作用，在高糖激活炎症反应中通过维生素D受体（Vitamin D receptor, VDR）/过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator activated receptor γ, PPARγ)轴发挥抗炎作用。为研究VitD在IAV诱导肺上皮细胞损伤中的作用及相关机制，本文对VitD通过VDR/PPARγ途径改善IAV诱导肺上皮细胞炎症的作用展开实验。培养小鼠肺上皮细胞株MLE-12，按照MOI=0.2感染IAV，给予100nmol/L VitD干预，转染阴性对照（Negative control, NC）siRNA或VDR siRNA，干预24h后检测细胞活力，细胞中VDR、PPARγ、细胞核增殖抗原（Proliferating cell nuclear antigen, PCNA）的表达，培养基中白介素-1β(Interleukin-1β, IL-1β)、肿瘤坏死...     

改构型酸性成纤维细胞生长因子对顺铂肾损害保护作用的实验研究

目的 研究改构型酸性成纤维细胞生长因子(MaFGF)对顺铂(DDP)引起的体外培养的肾小管上皮细胞损害的保护作用。方法 将原代培养的肾小管上皮细胞接种于96孔培养板：(1)培养72h后加入一系列浓度的DDP,实验组在DDP作用12h后加入不同浓度MaFGF,再培养36h后用WST-8法检测细胞存活率。（2）以DDP建立损伤模型,并在加药后12小时加入一定量的MaFGF,观察MaFGF对肾小管上皮细胞的保护作用。结果 (1) MaFGF能使DDP对肾小管上皮细胞的半数抑制浓度（IC50）升高。（2）DDP组与对照组比较,各生化和酶学指标差异均有统计学意义;而MaFGF + DDP组与对照组比较,SOD、GSH-Px酶活性差异无统计学意义,MDA、NO升高差异仍有统计学意义。结论 MaFGF对DDP损伤的肾小管上皮细胞有明显的保护作用。     

JNK在血糖波动的糖尿病大鼠肾小管上皮细胞凋亡中的作用

目的:探讨血糖波动的糖尿病大鼠发生肾小管上皮细胞凋亡的信号转导机制。方法:健康SD大鼠随机分为正常对照组(A)、糖尿病稳定高血糖组(B)和糖尿病波动高血糖组(C),采用链脲佐菌素(STZ)65 mg/kg腹腔注射诱发糖尿病,血糖波动组每天定时腹腔注射速效胰岛素,并错时给予葡萄糖,造成一天中血糖浓度大幅度波动模型。制模12周后,采用比色法检测肾组织匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,免疫组化法和Western blot检测肾脏Nox4和JNK蛋白表达,原位缺口末端标记法(TUNEL)检测肾脏细胞凋亡。结果:与A组比较,B组和C组肾组织MDA含量增加、SOD活性下降,肾小管上皮细胞Nox4表达增加,肾小管磷酸化JNK(P-JNK)蛋白表达上调,细胞凋亡率明显增加,且C组的以上变化均较B组更加明显(P<0.05,P<0.01)。结论:波动性高血糖较稳定性高血糖更易促进糖尿病肾小管上皮细胞凋亡,其机制与JNK信号转导通路激活有关。     

活性氧簇对蛋白尿的影响

蛋白尿不仅反映肾小球损伤,而且是一个独立的导致肾脏病变进展的主要因素,任何能够使蛋白尿减少的治疗干预都有利于减慢肾脏疾病的进展,遗传性蛋白尿性肾病是由于基因突变所致,获得性肾病大量蛋白尿成因目前尚未阐明。免疫异常,炎症介质及氧化应激反应均可导致肾损伤。氧自由基是肾损伤的主要介质,它作为强氧化剂是造成蛋白尿的重要原因之一。活性氧分子(ROS)可以通过降解肾小球乙酰肝素硫酸盐、肾小球基底膜Ⅳ型胶原富含赖氨酸的NCl区域发生交联、损伤足细胞破坏肾小球滤过屏障及与其他活性因子作用增强血清蛋白的渗透性等作用,造成蛋白尿。本文就近年来人们对活性氧造成蛋白尿的机制的研究做一综述,便于帮助医务工作者更好的了解和治疗蛋白尿性肾病。     

糖尿病肾病蛋白尿发生机制的研究进展

糖尿病肾病蛋白尿的发生发展是多因素综合作用的结果.虽然蛋白尿的确切病因仍未清楚,但基本是由肾脏血流动力学改变、肾小球滤过屏障异常、多种生长因子、细胞因子、免疫炎症因子异常表达以及肾小管异常等多个因素综合所致.在分子水平上,氧化应激是糖尿病并发症发生的早期事件.此外,内皮细胞结构异常和功能紊乱以及肾小管重吸收功能异常可能也参与了蛋白尿的发生发展.本文着重探讨糖尿病肾病蛋白尿发生的细胞及分子机制研究进展,为更好的防治糖尿病肾病提供有力的依据.     

急性肾损伤向慢性肾脏病转变的机制研究进展

急性肾损伤(AKI)是慢性肾病(CKD)和终末期肾病发生发展的危险因素。AKI后,即使肾功能完全恢复,仍可能遗留肾脏结构的异常,进而发展为CKD。AKI转变为CKD的机制复杂,目前尚不完全清楚,有多种机制介导,包括肾小管上皮细胞修复障碍和细胞周期停滞、内皮细胞的损伤和微循环血管床减少、慢性炎症反应、线粒体功能障碍、肾素-血管紧张素系统活化、表观遗传改变、组织与细胞衰老等,最终均可导致或加重肾脏纤维化,造成CKD。该文就AKI转变为CKD的机制进行综述。     

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。     

缺氧通过HIF-1α/NF-κB通路诱导肾小管上皮细胞C3aR表达

C3aR是补体C3a的受体．在肾脏,已发现C3aR表达于包括肾小管上皮细胞在内的多种细胞．在特定的病理情况下,C3aR表达上调并参与多种肾脏疾病的病理过程,但有关C3aR在肾脏细胞中的表达调控机制仍不清楚．小管间质缺氧是肾脏疾病中的一种常见现象,也是一种重要致病因素．为了探讨缺氧对C3aR的表达调控作用,本文利用体外缺氧模型,对模型条件下C3aR在肾小管上皮细胞中的表达变化情况进行了分析,同时检测了HIF-1α和NF-κB的表达变化及活化情况,以及HIF-1α和NF-κB抑制剂对C3aR的表达影响情况．结果发现缺氧可诱导C3aR mRNA及蛋白质水平的表达上调、HIF-1α和NF-κB的核转移．HIF-1α和NF-κB抑制剂可阻断缺氧对C3aR的诱导作用,且HIF-1α抑制剂可抑制NF-κB的核转移．这些结果说明缺氧可通过HIF-1α/NF-κB通路诱导肾小管上皮细胞C3aR的表达．考虑到C3aR活化可促进肾小管的损伤,　我们推测C3aR通路可能参与了缺氧和NF-κB诱导的肾小管损伤过程,可能是防治缺氧和NF-κB诱导肾组织损伤的一个新靶标．     

近端肾小管碳酸氢根重吸收的分子机制及代谢性酸中毒

肾脏的HCO3-重吸收功能对于维持机体的酸碱平衡具有非常重要的意义,HCO3-重吸收障碍会导致代谢性酸中毒。近端肾小管是HCO3-重吸收最主要的部位,约80%的HCO3-在这里被回收至血液中。经过半个多世纪的研究,人们已经对近端肾小管跨上皮细胞的HCO3-转运过程的分子机制有了比较深入的了解。这个过程涉及到上皮细胞的顶端膜与基底侧膜一系列离子转运体的协同作用。在近端肾小管顶端膜,钠氢交换体NHE3和V型质子泵是介导HCO3-重吸收的两个重要途径。其中NHE3负责约50%,V型质子泵约30%,另外20%由其它途径介导。在基底侧膜,Na+/HCO3-共转运体NBCe1负责将HCO3-转运至组织间隙,完成跨上皮细胞运输过程。在本文中,我们梳理了过去半个世纪关于近端肾小管的HCO3-重吸收分子机制研究的历史脉络,重点阐述了最近十来年相关研究的最新进展,深入讨论近端肾小管上皮细胞中酸碱离子转运体的生理学及病理学作用,并就存在的问题进行探讨与展望。     

反复注射顺铂诱导小鼠慢性肾功能不全模型的建立

目的 构建慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)C57BL/6小鼠模型,探索其小管损伤指标和间质纤维化程度随顺铂造模剂量的改变,为研究从AKI到CKD进展过程提供动物实验依据。方法 将24只8周龄雄性C57BL/6小鼠随机平均分为对照组和低、中、高剂量顺铂模型组。模型组小鼠按5、7、10 mg/kg顺铂腹腔注射给药,每周1次,连续注射4周构建模型。处死小鼠后,留取标本进行相关检测。检测血浆肌酐和24 h尿蛋白排泌量来评估小鼠肾功能;PAS染色观察肾脏病理学变化;免疫组化检测肾损伤分子1(KIM-1)和尿液检测N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)水平以评估肾小管损伤情况;免疫组化法检测肾脏CD3阳性T细胞和免疫荧光法检测F4/80阳性巨噬细胞浸润情况;天狼星红染色、免疫组化法检测胶原I和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达以评估肾脏纤维化情况。结果 与正常对照组相比,随着注射顺铂浓度的升高,小鼠肾脏损伤越明显,其中10 mg/kg顺铂高剂量组最为显著。与对照组相比,顺铂高剂量组小鼠肾功能下降,表现为血浆肌酐浓度和24 h尿蛋白排泌量显著升高(P0.05和P0.001);肾小管上皮细胞坏死、空泡变性等病理学改变显著,肾组织KIM-1表达显著上升(P0.05),尿NAG水平升高;肾组织浸润的CD3阳性T细胞和F4/80阳性巨噬细胞增多;肾组织天狼星红染色阳性胶原纤维区域显著增多(P0.001),胶原I和α-SMA表达也明显增多(P0.01),肾小管-间质发生纤维化。结论反复注射4周10 mg/kg顺铂可诱导小鼠慢性肾功能不全模型,可为研究AKI向CKD的转化机制提供了新的实验模型。     

碘化钾对染铅近曲肾小管上皮细胞XIAP表达及凋亡的影响

目的：研究碘化钾对染铅肾小管上皮细胞（HK-2）XIAP的表达及凋亡的影响,探讨其对抵抗铅导致的近曲肾小管上皮细胞损伤的可能机制。方法：应用细胞组化法检测染铅HK-2细胞及对照组细胞中XIAP的表达;流式细胞术检测其凋亡情况。结果：染铅HK-2细胞中XIAP的表达明显低于对照组,且随着铅浓度的增高而降低,碘化钾能够抑制XIAP的表达的降低;染铅HK-2细胞的凋亡率明显高于对照组,且随着铅浓度的增高而升高（p〈0.05/p〈0.01）,碘化钾能够降低染铅细胞的凋亡率（p〈0.05/p〈0.01）。结论：碘化钾能够上调染铅HK-2细胞中抗凋亡蛋白XIAP的表达,降低凋亡率,在一定程度上降低铅对细胞的损伤。