丁酸钠通过组蛋白丁酰化修饰改善糖尿病肾脏病炎症和纤维化

目的探讨丁酸钠(NaB)是否通过组蛋白丁酰化修饰改善糖尿病肾脏病(DKD)炎症和纤维化。方法无特定病原体(SPF)级C57BL/6雄性小鼠24只,8周龄、16~17 g。采用随机数字表法将其分为正常对照组(NC组)、高脂饮食联合链脲佐菌素(50 mg/kg)复制的DKD模型组(DKD组)、NaB溶液(每48小时40 mg/kg)腹腔注射干预组(DKD+NaB组),每组8只。体外培养肾系膜细胞,分为正常葡萄糖(NG)组(5.56 mmol/L葡萄糖)、高糖(HG)组(30 mmol/L葡萄糖)、HG+NaB组(30 mmol/L葡萄糖和1 mmol/L NaB)、HG+NaB+乙酰转移酶活性转录共激活因子(P300)抑制剂(A485)组(30 mmol/L葡萄糖、1 mmol/L NaB和10μmol/L A485)。采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测各组小鼠血清炎症因子[单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、白细胞介素-6(IL-6)]水平,及尿微量白蛋白和尿肌酐,并计算尿微量白蛋白/肌酐比值(UACR),采用Western blotting法检测各组小鼠肾脏组织和肾系膜细胞IL-6、MCP-1和转化生长因子-β(TGF-β)、泛丁酰化、H3K9丁酰化的蛋白表达水平,采用qRT-PCR检测各组小鼠肾脏组织和肾系膜细胞TGF-β、纤连蛋白(Fn)、P300的mRNA表达水平。采用HE、Masson染色观察小鼠肾脏组织硬化及纤维化程度。采用单因素方差分析进行组间比较。结果体内实验结果表明,与DKD组比较,DKD+NaB组小鼠UACR、血清IL-6、MCP-1水平均下降,肾脏组织的TGF-β和Fn的蛋白、mRNA表达均下降,泛丁酰化修饰、H3K9丁酰化修饰以及P300的蛋白、mRNA表达均明显上调(均P<0.05);HE、Masson染色显示,小鼠肾脏组织硬化及纤维化程度改善。体外实验结果表明,NaB呈浓度依赖性上调肾系膜细胞泛丁酰化和H3K9丁酰化修饰水平;与HG组比较,HG+NaB组肾系膜细胞泛丁酰化和H3K9丁酰化修饰均明显上调,IL-6和TGF-β的蛋白表达均下调;与HG+NaB组相比,HG+NaB+A485组的肾系膜细胞泛丁酰化和H3K9丁酰化修饰均下调,MCP-1、IL-6的蛋白、TGF-β的蛋白及mRNA、Fn的mRNA表达均上调(均P<0.05)。结论NaB可能通过组蛋白丁酰化修饰途径,抑制肾脏炎症及纤维化基因表达,改善DKD肾脏损伤。