高糖通過p38MAPK和ERK1-2通路誘導(dǎo)腹膜間皮細(xì)胞己糖激酶表達(dá)的實驗研究.pdf

1、腹膜透析超濾失敗是目前長期腹膜透析面臨的主要并發(fā)癥，已成為終末期腎衰竭患者退出腹透這種有效的腎臟替代治療的主要原因。隨著腹膜透析時間的延長，腹膜轉(zhuǎn)運功能發(fā)生改變，臨床上表現(xiàn)為超濾進(jìn)行性下降，其中Ⅰ型失超濾的發(fā)生率最高，表現(xiàn)為腹膜通透性增加，對葡萄糖的吸收速度加快，透析液在腹腔形成的有效滲透壓梯度無法長時間維持，最終引起腹膜對水的清除能力下降，即超濾功能衰竭。葡萄糖吸收加快是腹膜透析超濾下降的一個重要特征，因此有必要研究腹膜對葡萄糖的吸收

2、機制。細(xì)胞對葡萄糖的攝取、利用是葡萄糖轉(zhuǎn)運和磷酸化偶聯(lián)的結(jié)果，而細(xì)胞內(nèi)葡萄糖流量的增加歸因于磷酸化的增加。葡萄糖代謝關(guān)鍵酶—己糖激酶(hexokinase，HK)將進(jìn)入細(xì)胞的葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖，是葡萄糖進(jìn)入代謝途徑的第一步反應(yīng)。該反應(yīng)一方面保證了細(xì)胞內(nèi)外葡萄糖的濃度梯度，使葡萄糖連續(xù)不斷地進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，同時也為葡萄糖進(jìn)入其它代謝途徑提供了共同底物。腹膜間皮細(xì)胞(humanperitonealmesotheliumcell，HPM

3、C)作為腹膜透析時與腹透液直接接觸的第一道生理屏障，它的HK活性狀態(tài)以及在高糖透析液作用下的適應(yīng)調(diào)節(jié)改變，可能與腹膜對葡萄糖的攝取速度有關(guān)，進(jìn)而影響腹膜透析超濾，因此有必要探討HK在HPMC的表達(dá)及其在高濃度葡萄糖作用下的變化。 腹膜透析時腹膜直接、持續(xù)暴露于酸性、高滲透壓、高濃度葡萄糖的非生理性透析液中，腹膜透析液的這種生物不相容性是造成超濾失敗的主要因素之一，其中高濃度葡萄糖是導(dǎo)致腹膜基本結(jié)構(gòu)-腹膜間皮細(xì)胞功能改變，進(jìn)而損害

4、腹膜透析效能的主要原因。高糖可通過從頭合成途徑使二酯酰甘油(diacylglycerol，DAG)合成增加，進(jìn)而激活蛋白激酶C(proteinkinaseC，PKC)，PKC活化后，可使其底物磷酸化，調(diào)節(jié)各種酶和細(xì)胞因子的活性、蛋白合成、基因表達(dá)等，從而在細(xì)胞生長、分化和凋亡過程中發(fā)揮重要作用。研究證實高糖培養(yǎng)下，HPMC的DAG-PKC激活，并介導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)的合成。而高糖、DAG-PKC、氧化應(yīng)激、滲透壓等都可激活一種與PKC相關(guān)在細(xì)

5、胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中起重要作用的蛋白激酶-絲裂素活化蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinases，MAPK)。MAPK家族的兩個主要成員—細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellularsignal-regulatedproteinkinase，ERK1/2)和p38絲裂原活化蛋白激酶(p38mitogen-activatedproteinkinase，p38MAPK)在糖尿病和高糖環(huán)境下明顯激活。ERK1/2

6、通路研究最早最深入，并已明確高糖可通過DAG-PKC通路激活ERK1/2，即高糖-DAG-PKC-ERK1/2。而高糖介導(dǎo)p38MAPK激活的機制在不同的細(xì)胞表現(xiàn)不同，高糖既可經(jīng)PKC通路激活p38MAPK，也可經(jīng)非PKC通路如氧化應(yīng)激、高滲透壓、蛋白質(zhì)非酶糖基化等激活p38MAPK，因此MAPK成為高糖所致不同信號通路的交匯點。在現(xiàn)用透析液葡萄糖濃度水平，HPMC的p38MAPK和ERK1/2的激活及其機制研究較少，因此有必要進(jìn)行相關(guān)

7、研究并探討這兩個通路在高糖誘導(dǎo)己糖激酶表達(dá)中的作用。 高糖介導(dǎo)的PKC-MAPK通路的激活最終導(dǎo)致組織、細(xì)胞發(fā)生各種病理生理改變，因此PKC-MAPK通路的特異性抑制劑可能存在潛在的治療價值。研究發(fā)現(xiàn)維生素E的主要活性成分d-α-生育酚，除了抗氧化作用外，還使DAG激酶活性上調(diào)，通過促進(jìn)DAG降解，抑制DAG-PKC通路，從而逆轉(zhuǎn)糖尿病早期微血管病變。d-α-生育酚對高糖環(huán)境下HPMC的p38MAPK和ERK1/2通路是否有作用

8、，以及對HK表達(dá)的影響還不清楚。因此本研究旨在從糖代謝角度探討己糖激酶在腹膜透析超濾失敗發(fā)生中的可能作用，從高糖激活的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路探討己糖激酶活性的調(diào)控，為進(jìn)一步防治腹透超濾失敗提供理論基礎(chǔ)。 本文通過研究得出結(jié)論： 1.高糖和高滲透壓使HPMC的HKⅡmRNA轉(zhuǎn)錄增加，HKⅡ蛋白表達(dá)上調(diào)，HKⅡ活性增強，HKⅡ蛋白由胞漿向核周積聚。 2.高糖可能通過激活p38MAPK和ERK1/2通路上調(diào)HKⅡ的表達(dá)。