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第一部分:STAMP2对糖尿病肾病自噬影响的研究研究背景糖尿病肾病(Diabetic nephropathy,DN)是严重的糖尿病微血管并发症,大约35%~45%的糖尿病患者并发糖尿病肾病,是终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)最常见的原因。糖尿病肾脏自噬水平的显著减低在DN发生发展中发挥重要作用。前列腺六次跨膜蛋白 2(six transmembrane protein of prostate2,STAMP2)在炎症和代谢调节中起重要作用。我们之前的研究发现STAMP2对糖尿病动脉粥样硬化模型小鼠具有保护作用,能够改善胰岛素抵抗和减轻动脉粥样硬化斑块形成。而2型DN中STAMP2的表达和自噬关系尚不明确。因此,本研究中我们通过建立2型DN大鼠动物模型,探讨过表达STAMP2是否能够减轻2型DN肾损伤,是否能够通过自噬相关营养感知信号通路激活自噬,以期为DN的治疗提供新靶点。目的探讨过表达STAMP2对2型糖尿病肾病大鼠代谢、肾功能、肾脏纤维化、自噬及其营养敏感信号通路的影响。方法通过高脂喂养联合小剂量STZ腹腔注射建立2型DN大鼠模型。予颈静脉注射STAMP2腺相关病毒过表达STAMP2。检测大鼠代谢、肾功能、组织学变化及自噬相关分子通路。结果1.体重和血压结果经STAMP2过表达后,肾脏重量/体重明显降低(P<0.05);收缩压、舒张压及平均动脉压等指标无显著性差异。2.糖耐量和胰岛素耐量结果STAMP2过表达组大鼠表现为糖耐量和胰岛素耐量好转,胰岛素抵抗改善。3.生化指标的测定结果STAMP2过表达组大鼠空腹血糖水平、总胆固醇、甘油三酯和尿微量白蛋白/尿肌酐比值(UACR)显著下降,而ISI则有所回升。实验过程中,实验组各时间点血肌酐和尿素氮未表现出统计学差异。4.肾脏病理形态学改变STAMP2过表达组相比糖尿病大鼠,肾脏的肾小球肥大、系膜细胞轻度增生、肾间质增宽、系膜基质增多、肾小管上皮细胞空泡变性、肾小球系膜区和肾间质胶原纤维沉积增多等病理改变减轻。电镜显示,STAMP2过表达大鼠糖尿病肾脏的足突增宽、肾小球基底膜增厚、足突融合及自噬溶酶体明显减少等超微结构改变减轻。5.免疫组化和Western blot结果DN组大鼠肾组织内STAMP2表达水平明显降低、Collagen Ⅰ及Collagen Ⅳ阳性表达明显增多(P<0.001);与DN+空载体组相比,DN+STAMP2过表达组大鼠肾组织内STAMP2表达水平明显升高,Collagen Ⅰ及Collagen Ⅳ阳性表达明显减少。STAMP2过表达激活自噬,p62、p-mTOR/mTOR和p-ULK1水平明显减少,LC3Ⅱ/Ⅰ、p-AMPK/AMPK 比值和 Beclin1、SIRT1 表达明显增加。结论1.通过高脂饮食和小剂量STZ腹腔注射成功建立2型DN大鼠动物模型;2.2型DN大鼠肾脏组织STAMP2表达减少,STAMP2腺相关病毒转染可有效促进DN大鼠肾脏组织STAMP2的蛋白表达;3.过表达STAMP2可降低2型DN大鼠血糖和血脂,改善代谢紊乱和胰岛素抵抗;4.过表达STAMP2能够降低UACR,改善2型DN大鼠肾脏病理形态学改变,降低肾脏Collagen Ⅰ及Collagen Ⅳ表达,减轻DN大鼠肾脏纤维化;5.过表达STAMP2能够激活2型DN大鼠肾脏自噬,肾脏p62蛋白表达减少,Beclin1和LC3 Ⅱ/Ⅰ蛋白表达增多;6.过表达STAMP2激活DN肾脏自噬的机制可能是通过激活AMPK/SIRT1通路,下调mTOR通路实现的。第二部分:CIDEC基因沉默改善2型糖尿病血管炎症的机制研究研究背景第一部分的研究中我们发现STAMP2过表达可以显著减轻糖尿病微血管病变——糖尿病肾病,而糖尿病的大血管病变是导致糖尿病患者发生心脑血管事件的重要病理机制。慢性大血管炎症被认为是大血管重塑和动脉粥样硬化的共同病理基础。但胰岛素抵抗与大血管炎症发生机制尚不明确。为此我们进一步探索了导致糖尿病大血管炎症的潜在分子机制。有研究报道2型糖尿病脂肪组织中代谢调节剂的细胞死亡诱导DFF45样效应子C(CIDEC)显著上调,而CIDEC沉默可显著减少内脏脂肪,降低脂质氧化水平,并显著改善胰岛素敏感性,降低血糖水平。肝脏、肾脏组织中的CIDEC表达的下调的同时可抑制组织中炎症指标的表达,发挥抗炎、抗细胞凋亡作用,并显著改善胰岛素抵抗。目前尚无研究显示CIDEC是否参与糖尿病状态下血管炎症的进程。为探讨以上问题,我们以2型糖尿病大鼠为模型,研究CIDEC在糖尿病血管炎症发生及发展中的作用。研究目的研究CIDEC基因沉默对2型糖尿病血管炎症的影响及其机制。研究方法建立2型糖尿病大鼠模型。予以颈静脉注射CIDEC-shRNA腺病毒沉默CIDEC基因。检测大鼠代谢,主动脉胶原、炎症因子、CIDEC及CTRP3等表达情况。结果糖尿病组大鼠较对照组,主动脉中层增厚,胶原合成增加,主动脉CIDEC表达增加,CTRP3表达下调,IL-6、IL-1β及TGF-β1表达增加。CIDEC基因沉默可显著降低血糖和空腹胰岛素,改善葡萄糖及胰岛素耐量;降低主动脉中层厚度及胶原Ⅰ、Ⅲ含量;减少主动脉炎症因子TGF-β1、IL-6和IL-1β表达;使主动脉CIDEC表达明显降低,CTRP3蛋白表达水平显著升高。结论1.DM组大鼠出现主动脉血管重构,伴主动脉组织CIDEC表达增加,提示CIDEC可能参与2型糖尿病血管病变进程;2.CIDEC表达上调,CTRP3表达下调,炎症、纤维化因子增加,可能是糖尿病大血管病变重要分子机制;3.CIDEC沉默增加CTRP3表达,并抑制IL-6、IL-1β及TGF-β1表达;4.CIDEC沉默可改善糖尿病主动脉重构。