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目的:对比剂所致急性肾损伤是医院获得性急性肾损伤最常见的原因之一。氧化低密度脂蛋白是高脂状态下的重要脂质产物,前期研究表明高脂加重对比剂诱导的急性肾损伤。线粒体自噬通过适时地清除功能异常的线粒体减轻线粒体氧化应激,对于维持细胞正常生长与代谢具有重要意义。然而线粒体自噬在高脂加重对比剂肾损伤中的作用尚不清楚。因此,本研究通过氧化低密度脂蛋白与碘海醇共处理人近端肾小管上皮细胞,检测肾小管上皮细胞凋亡、线粒体功能、自噬水平变化,通过雷帕霉素增强自噬及线粒体自噬,并结合基因沉默技术探讨线粒体自噬在氧化低密度脂蛋白加重对比剂所致肾小管上皮细胞损伤中的作用。方法:1.研究对象:人近端肾小管上皮细胞(HK2)。2.高脂加重对比剂所致肾小管上皮细胞损伤模型建立:采用氧化低密度脂蛋白浓度梯度(0,25,50μg/ml)处理HK2细胞2小时后与碘海醇(100mg I/ml)共处理4小时;采用50μg/ml氧化低密度脂蛋白时间梯度(0h,2h,4h)预处理HK2后与碘海醇(100mg I/ml)共同处理共处理4小时,运用CCK-8探讨最佳处理浓度与处理时间。3.氧化低密度脂蛋白对对比剂诱导肾小管上皮细胞凋亡及线粒体功能作用分组:对照组(Control)、氧化低密度脂蛋白处理组(ox-LDL)、碘海醇处理组(Iohexol)、氧化低密度脂蛋白与碘海醇共处理组(Iohexol+ox-LDL)。4.雷帕霉素干预自噬的分组:对照组(Control)、雷帕霉素处理组(RAP)、氧化低密度脂蛋白与碘海醇共处理组(Iohexol+ox-LDL)、雷帕霉素预处理后与氧化低密度脂蛋白及碘海醇共处理组(Iohexol+ox-LDL+RAP)。5.基因沉默及分组:对照组(Control)、氧化低密度脂蛋白与碘海醇共处理组(Iohexol+ox-LDL)、Parkin si RNA转染组(Parkin si RNA)、Parkin si RNA转染后与ox-LDL及碘海醇处理组(Parkin si RNA+Iohexol+ox-LDL)。6.检测指标:TUNEL检测细胞凋亡率;免疫印迹检测Cleaved-caspase3表达;JC-1检测线粒体膜电位;Mito SOXred检测线粒体活性氧;免疫荧光染色技术检测LC3II荧光强度;免疫印迹技术检测自噬及线粒体相关蛋白LC3、P62、Beclin-1、PINK1、Parkin的表达;溶酶体与线粒体荧光双染检测线粒体自噬。结果:1.应用终浓度为50umol/L的ox-LDL处理体外培养的HK2细胞2小时后加入终浓度为100mg I/ml的Iohexol共同处理4小时细胞活力明显减低(P<0.05);2.ox-LDL对对比剂诱导的HK2细胞凋亡及线粒体功能的影响:TUNEL及免疫印迹结果显示:与Control组相比,ox-LDL组、Iohexol组、Iohexol+ox-LDL组凋亡率均增加,Iohexol+ox-LDL组细胞凋亡最显著(P<0.05);JC-1结果显示:与Control组相比,ox-LDL组、Iohexol组、Iohexol+ox-LDL组线粒体膜电位均明显下降,Iohexol+ox-LDL组细胞线粒体膜电位下降最显著(P<0.05);Mito SOXred荧光结果显示:与Control组相比,ox-LDL组、Iohexol组、Iohexol+ox-LDL组线粒体ROS释放增多且Iohexol+ox-LDL组细胞线粒体ROS释放增多最显著(P<0.05);3.ox-LDL对对比剂诱导的HK2细胞自噬的影响:免疫印迹结果显示:较Control组相比,ox-LDL组、Iohexol组及Iohexol+ox-LDL组LC3II、Beclin1表达升高,P62表达减少且Iohexol+ox-LDL组较Iohexol组LC3II、Beclin1表达升高,P62表达减少;免疫荧光结果显示较Control组相比,ox-LDL组、Iohexol组及Iohexol+ox-LDL组LC3-II阳性点增加且Iohexol+ox-LDL组LC3-II阳性点数较Iohexol组增加(P<0.05);4.RAP诱导ox-LDL与Iohexol共处理后的自噬及线粒体自噬水平升高:线粒体与溶酶体荧光双染结果显示与Control组相比,RAP组、Iohexol+ox-LDL组、Iohexol+ox-LDL+RAP组可见线粒体与溶酶体融合增多并且Iohexol+ox-LDL+RAP组线粒体与溶酶体融合数较Iohexol组明显增多(P<0.05)。免疫印迹结果显示:与Control组相比,RAP组、Iohexol+ox-LDL组、Iohexol+ox-LDL+RAP组可见LC3、PINK1、Parkin表达增多,P62表达减少,并且Iohexol+ox-LDL+RAP组LC3、PINK1、Parkin表达较Iohexol+ox-LDL组增多,P62表达减少(P<0.05);5.RAP诱导线粒体自噬水平升高减轻HK2细胞凋亡及线粒体氧化应激:TUNEL结果显示:与Control组相比,Iohexol+ox-LDL组、Iohexol+ox-LDL+RAP组细胞凋亡增多,较Iohexol+ox-LDL组相比Iohexol+ox-LDL+RAP组细胞凋亡明显减少(P<0.05);Mito SOXred荧光结果显示:较Iohexol+ox-LDL组相比,Iohexol+ox-LDL+RAP组细胞线粒体活性氧释放明显减少(P<0.05);6.Parkin基因沉默对ox-LDL与对比剂共同处理后的线粒体自噬水平变化:免疫印迹结果显示:Parkin si RNA+Iohexol+ox-LDL组Parkin及LC3II表达水平较Iohexol+ox-LDL组显著减少,P62表达增加(P<0.05);线粒体与溶酶体荧光双染结果显示:Parkin si RNA+Iohexol+ox-LDL组线粒体溶酶体融合点数较Iohexol+ox-LDL组显著减少(P<0.05);7.Parkin基因沉默加重了ox-LDL与对比剂处理后的细胞凋亡:免疫印迹结果显示:Parkin si RNA+Iohexol+ox-LDL组Cleaved-caspase3表达水平较Iohexol+ox-LDL组显著增加(P<0.05)。结论:1.应用终浓度为50umol/L的ox-LDL处理HK2细胞2小时后加入终浓度为100mg I/ml的Iohexol共同处理4小时成功建立ox-LDL加重对比剂诱导肾小管上皮细胞模型。2.ox-LDL加重对比剂诱导的肾小管上皮细胞细胞凋亡、线粒体损伤、线粒体氧化应激及自噬水平。3.雷帕霉素增强自噬线粒体自噬的水平,减轻了ox-LDL与碘海醇共同处理后的肾小管上皮细胞凋亡及线粒体氧化应激。4.PINK1/Parkin介导的线粒体自噬途径参与了ox-LDL加重的对比剂诱导肾小管上皮细胞损伤。