TGF-β-Smads-CTGF信號通路在糖尿病腎病中的作用及吡格列酮干預(yù)機(jī)制的研究.pdf

1、目的：糖尿病腎病(DN)是糖尿病(DM)常見的微血管并發(fā)癥之一，最終發(fā)展為終末期腎病(ESRD)。其發(fā)病機(jī)制受多種因素的調(diào)節(jié)，包括晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)、細(xì)胞內(nèi)多元醇積聚、血管緊張素Ⅱ(AT-Ⅱ)、生長因子以及炎性細(xì)胞因子等。其中，轉(zhuǎn)化生長因子β-1(TGF-β1)是誘導(dǎo)DN關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，主要通過AGEs/TGF-β/Smads途徑調(diào)節(jié)CTGF等靶基因的表達(dá)，產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。結(jié)締組織生長因子(CTGF)是 TGF-β介導(dǎo)的早期即

2、刻基因，作為 TGF-β下游因子來發(fā)揮促纖維化作用。TGF-β功能的實(shí)現(xiàn)離不開CTGF，只有當(dāng)二者協(xié)調(diào)作用時(shí)，才能發(fā)生持續(xù)的纖維化反應(yīng)。研究表明，CTGF的表達(dá)主要受糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)介導(dǎo)的 TGF-β/Smads信號通路調(diào)節(jié)，但參與DN發(fā)生的機(jī)制尚不明確。本實(shí)驗(yàn)通過研究相關(guān)因子在糖尿病大鼠模型中的表達(dá)，探討TGF-β/Smads/CTGF信號通路在DN發(fā)生中的作用，以及過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPAR-γ)激動(dòng)劑吡格列

3、酮對DN保護(hù)作用機(jī)制及臨床意義。
　　方法：1.以鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)的糖尿病大鼠為研究對象，隨機(jī)分為正常對照組(NC)、糖尿病組(DM)，每周測量體重，每兩周測定血糖，于實(shí)驗(yàn)第8周末處死大鼠后測定相關(guān)的生化指標(biāo)及腎功能指標(biāo)，同時(shí)留取腎皮質(zhì)液氮凍存，應(yīng)用Real-time PCR方法檢測腎皮質(zhì) TGF-β1、CTGF、Smad2、Smad3的mRNA水平，用免疫組化法檢測腎小球中 TGF-β1和CTGF的蛋白表達(dá)情況，并進(jìn)行半

4、定量分析，研究 TGF-β1、CTGF參與DN發(fā)生發(fā)展的可能機(jī)制。2.進(jìn)一步研究吡格列酮的干預(yù)作用，吡格列酮(15mg/kg/d)每日給藥，共8周。觀察PT組(吡格列酮干預(yù)組)腎功能相關(guān)指標(biāo)的改變，ELISA方法測血清脂聯(lián)素的變化，應(yīng)用Real-time PCR方法檢測 TGF-β1和CTGF、脂肪細(xì)胞因子Chemerin及其受體ChemR23、以及炎癥相關(guān)因子TNF-α、ICAM-1mRMA表達(dá)的改變及其相關(guān)性，通過免疫組化觀察吡格列

5、酮對 TGF-β1及CTGF的影響及對DN的治療意義。
　　結(jié)果：1.與正常SD大鼠相比，糖尿病大鼠體重明顯降低，血糖升高，血尿素氮、24 h尿量及尿微量白蛋白(UMA)、腎臟肥大指數(shù)明顯升高(P<0.05)，但血肌酐下降(P<0.05)。糖尿病大鼠腎皮質(zhì) TGF-β1、CTGF mRNA及蛋白表達(dá)量均明顯增高(P<0.05)，Smads表達(dá)均高于正常組，其中Smad3升高明顯(P<0.05)，而Smad2有升高趨勢，但差別不具有

6、統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。2.吡格列酮藥物干預(yù)期間，DM組、PT組血糖值均明顯高于NC組(P<0.05)，且PT組血糖低于DM組，體重較DM組增加(P<0.05)，吡格列酮治療組大鼠24h尿量及尿微量白蛋白明顯減少(P<0.05)，腎肥大指數(shù)(KW/BW)下降(P<0.05)；與DM組相比，吡格列酮對血肌酐無明顯影響(P>0.05)，另一方面，PT組血尿素氮水平較DM組降低(P<0.05)；ELISA實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，DM組與PT組血清脂

7、聯(lián)素(ADPN)水平均下降(P<0.05)，PT組大鼠血清ADPN水平較DM組升高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Real-time PCR及免疫組化結(jié)果表明，吡格列酮治療組的大鼠腎皮質(zhì)TGF-β1與CTGF的mRNA及蛋白表達(dá)水平均低于DM組(P<0.05)；DM組大鼠腎皮質(zhì)Chemerin及其受體ChemR23的mRNA表達(dá)增高，PT組ChemR23表達(dá)下降(P<0.05)，而Chemerin下降不明顯，差別不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

8、P>0.05)，對炎癥因子的分析顯示，TNF-α與ICAM-1在DM大鼠腎皮質(zhì)中表達(dá)升高，與UMA存在相關(guān)性(TNF-α：r=0.964，P=0.000；ICAM-1：r=0.875，P=0.001)，經(jīng)吡格列酮治療可減少其表達(dá)，差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
　　結(jié)論：1.TGF-β1是纖維化過程關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，CTGF在腎臟中受TGF-β1調(diào)節(jié)，與TGF-β1共同調(diào)節(jié)靶基因表達(dá)，二者在DN早期即明顯增加，促進(jìn)DN的發(fā)生發(fā)展

9、。2.高糖導(dǎo)致的腎損害主要由TGF-β1/Smads/CTGF信號通路誘導(dǎo)，其中，Smad2與Smad3是重要的中間調(diào)節(jié)因子，但Smad3發(fā)揮主要作用。3.CTGF作為TGF-β1的下游效應(yīng)因子，在DN早期即有表達(dá)且特異性較強(qiáng)，可與UMA共同作為DN早期診斷的指標(biāo)。4.PPAR-γ激動(dòng)劑吡格列酮可減少致腎纖維化因子TGF-β1和CTGF的表達(dá)，通過改變Chemerin及其受體的表達(dá)來調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化，以及降低炎癥因子TNF-α等的表達(dá)，