本文關鍵詞：維生素D受體在高糖導致的小鼠足細胞轉分化中的作用

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【摘要】：背景及目的糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病患者最常見的慢性并發(fā)癥和微血管病變之一,發(fā)病率在逐年攀升,其也已經為終末期腎臟病(end-stage renal disease,ERSD)的主要病因。足細胞為腎小球的臟層上皮細胞,被覆于腎小球的基底膜(glomerular basement membrane,GBM)之上,是腎小球濾過屏障的其中的主要構成之一。糖尿病腎病中腎小球病理生理方面的改變除了基底膜增厚和系膜基質的增生外,足細胞的數量和相關功能的改變在糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展的過程中也起到了相當重要的作用。因此DN蛋白尿的發(fā)生、發(fā)展與足細胞的轉分化(EMT)及屏障功能損傷密不可分。維生素D受體(VDR)是核受體超家族的一員,廣泛分布于多種組織、細胞,如肝細胞、胰島細胞、腎小管上皮細胞及腎小球足細胞等。維生素D(VD)-VDR信號系統(tǒng)具有調控基因表達、鈣磷代謝、細胞遷移和分化、免疫反應等多種作用,并且這些調控作用依賴于VDR的表達水平及活性。有研究表明,VDR在長期慢性腎臟病、終末期腎臟病及長期糖尿病導致的微炎癥狀態(tài)的患者體內有表達量減少的趨勢,但關于VDR與糖尿病腎病足細胞轉分化之間的關系的研究甚少。Wnt信號通路是介導足細胞發(fā)生EMT的重要通路之一。我們前期的實驗結果也已證實,Wnt信號通路關鍵分子—糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)和β-catenin在高糖刺激下的足細胞中表達增加,導致間充質細胞標記蛋白表達增多,促進足細胞的EMT過程,使屏障功能受損。但在高糖環(huán)境中三者如何相互影響,機制不清。帕立骨化醇(Paricalcitol)是一種VDR激動劑,對腎臟有多個方面的保護作用。本實驗利用VDR激動劑—帕立骨化醇在細胞水平研究VDR對Wnt信號通路關鍵分子的表達調控作用以及VDR對高糖造成的足細胞表型及功能損害的保護作用。方法以條件永生化小鼠足細胞(MPC-5)為研究對象。1.利用正常糖濃度條件下培養(yǎng)的足細胞檢測維生素D受體的表達水平與足細胞表型的關系:將正常糖濃度培養(yǎng)條件下的足細胞分為以下三組:(1)正常糖濃度組:含5.6mmol/L葡萄糖;(2)scramble siRNA組:含5.6mmol/L葡萄糖+100pmol/LscramblesiRNA;(3)VDRsiRNA組:5.6mmol/L葡萄糖+100pmol/L VDRsiRNA。利用western blot和q RT-PCR技術在蛋白及基因水平上檢測VDR、GSK-3β、β-catenin、足細胞標記蛋白podocin、nephrin以及間充質細胞標記蛋白α-SMA、MMP9的表達水平。2.VDR激動劑-帕立骨化醇對高糖導致的足細胞EMT及屏障功能損傷的緩解作用:1)帕立骨化醇對高糖造成的足細胞EMT的作用:將培養(yǎng)的足細胞分為正常糖濃度組、正常糖濃度加入DMSO組、正常糖濃度加入帕立骨化醇(0.1μM)組、高糖培養(yǎng)組、高糖濃度加入DMSO組、高糖培養(yǎng)加入帕立骨化醇(0.1μM)組,分別檢測細胞中VDR的表達水平、足細胞標記蛋白podocin、nephrin的表達水平,以及間充質細胞標記蛋白α-SMA、MMP9的表達水平。2)帕立骨化醇對高糖造成的足細胞屏障功能損傷的作用:利用白蛋白流量檢測上述各處理組的單層臟層上皮細胞的屏障功能。根據一定密度(5×103),把已經分化成熟的足細胞消化并接種于Transwell小室上層的纖維膜上,等到足細胞相互融合后,更替無血清的1640培養(yǎng)基使足細胞饑餓6-8小時達到同步化,然后再按照上述實驗條件依次處理足細胞36小時,而后用已經滅菌的PBS液洗滌細胞兩到三次,然后給Transwell小室的下部更替為1ml1640培養(yǎng)基,上部更替為0.3ml含有40mg/ml胎牛血清白蛋白的1640培養(yǎng)基,置于37度中1小時后,取下層培養(yǎng)液,用BCA蛋白濃度檢測試劑盒來確定小室下部培養(yǎng)基的蛋白濃度,即白蛋白流量。3.VDR對Wnt信號通路關鍵分子的表達調控:(1)將培養(yǎng)的足細胞分為正常糖濃度組、正常糖濃度加入DMSO組、正常糖濃度加入帕立骨化醇(0.1μM)組、高糖培養(yǎng)組、高糖濃度加入DMSO組、高糖培養(yǎng)加入帕立骨化醇(0.1μM)組,分別檢測細胞中GSK-3β、β-catenin的蛋白表達水平及活性。(2)驗證VDR是否通過GSK-3β參與足細胞轉分化:正常(5.6m M)培養(yǎng)條件下的足細胞:1)正常對照組:培養(yǎng)基含5.6m M的葡萄糖;2)GSK-3βsiRNA轉染組;3)scramble siRNA轉染組;4)帕立骨化醇組;5)帕立骨化醇+GSK-3βsiRNA轉染組;6)帕立骨化醇+scramble siRNA轉染組,36小時后利用western blot和q RT-PCR技術在蛋白及基因水平上檢測VDR、β-catenin、足細胞標記蛋白podocin、nephrin以及間充質細胞標記蛋白α-SMA、MMP9的表達水平。結果1.利用siRNA干擾VDR的表達后,和正常糖濃度組相比,足細胞中VDR、podocin、nephrin的蛋白及基因表達降低(P0.05),而GSK-3β、β-catenin、α-SMA、MMP9的蛋白和基因表達增加(P0.05)。2.(1)高糖條件下VDR、podocin、nephrin的蛋白及基因表達降低(P0.05),而GSK-3β、β-catenin、α-SMA、MMP9的蛋白和基因表達增加(P0.05),經帕立骨化醇處理后VDR、podocin、nephrin的蛋白及基因表達增加(P0.05),而GSK-3β、β-catenin、α-SMA、MMP9的蛋白和基因表達降低(P0.05);(2)白蛋白流量檢測顯示,高糖條件下足細胞白蛋白流量增加(P0.05),經帕立骨化醇處理后,足細胞白蛋白流量降低(P0.05)。3.(1)高糖條件下足細胞GSK-3β、β-catenin蛋白及基因表達增加(P0.05),給予帕立骨化醇處理后,GSK-3β、β-catenin蛋白及基因表達減少P0.05。(2)利用siRNA干擾正常培養(yǎng)條件下的足細胞中GSK-3β的表達量,再加入帕立骨化醇,足細胞標記蛋白nephrin,podocin蛋白及基因表達增多(P0.05),間充質標記蛋白α-SMA,MMP9,GSK-3β和β-catenin蛋白及基因表達減少(P0.05)。結論1.VDR的缺失會導致足細胞的轉分化。2.帕立骨化醇對高糖造成的足細胞損傷有緩解作用。3.VDR對Wnt信號通路關鍵分子GSK-3β、β-catenin有調控作用。
【關鍵詞】：足細胞 糖原合成酶激酶3β 上皮-間充質細胞轉分化 β-catenin 帕立骨化醇
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R587.2;R692.9
【目錄】：

• 摘要4-8
• ABSTRACT8-13
• 中英文對照縮略詞13-14
• 前言14-17
• 材料與方法17-30
• 結果30-38
• 討論38-41
• 結論41-42
• 參考文獻42-45
• 綜述 維生素D受體在腎臟疾病中的研究現狀45-58
• 參考文獻53-58
• 個人簡歷及在校期間發(fā)表的學術論文58-59
• 致謝59

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6 王U，

本文編號：1102284