MitoTEMPO通过调控PGC-1α/TFAM信号通路减轻高糖诱导的肾小管上皮细胞损伤的研究

目的:探讨MitoTEMPO减轻高糖诱导的人肾小管上皮细胞损伤的作用机制。方法:人近端肾小管上皮细胞分为对照组、高糖组(30 mmol/L葡萄糖)、实验组(10μmol/L的MitoTEMPO+30 mmol/L葡萄糖)。采用CCK-8法检测细胞生存率,流式细胞仪检测细胞凋亡率,ELISA检测各组丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)表达水平,化学荧光法检测各组活性氧(ROS)含量,qRT-PCR检测各组PGC-1α、TFAM mRNA表达水平,Westernblot检测各组PGC-1α、TFAM表达水平。结果:与对照组相比,高糖组细胞活性降低,凋亡率增加(P<0.05),MDA、ROS表达水平明显升高(P<0.05),SOD和GSH表达水平明显降低(P<0.05),PGC-1α和TFAM蛋白和mRNA水平降低(P<0.05)。与高糖组比较,实验组细胞存活率升高,凋亡率下降(P<0.05),MDA、ROS表达水平明显降低(P<0.05),SOD和GSH表达水平明显升高(P<0.05),PGC-1α和TFAM蛋白和mRNA水平升高(P<0.05)。结论:MitoTEMPO能抑制高糖诱导的肾小管上皮细胞氧化应激和损伤,其机制可能与调控PGC-1α/TFAM信号通路有关。

mitoTEMPO通过调控线粒体自噬对慢性肾脏病模型大鼠足细胞损伤的保护作用研究

目的 探讨线粒体靶向的2, 2, 6, 6-四甲基哌啶-1-氧基-4-氨基-2-氧基乙基(mitochondria-targeted 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidin-1-oxyl-4-amino-2-oxyethl,mitoTEMPO)对慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)模型大鼠足细胞损伤的影响及其相关分子机制。方法 18只健康SD大鼠随机分为对照(Control)组、模型组(CKD组)和mitoTEMPO组,每组6只。采用全自动生化分析仪测定肾功能;苏木素-伊红染色检测肾病理结构;免疫组织化学法检测肾脏肌间质蛋白(desmin)和足突蛋白(podocin)表达;透射电镜检测足细胞超微结构;免疫荧光共染检测足细胞线粒体自噬;实时荧光定量PCR检测肾脏炎性因子表达;蛋白免疫印迹法检测Nod样受体家族成员蛋白3(nod-like receptor protein 3,NLRP3)炎症小体,自噬和帕金蛋白(Parkin)/PTEN诱导假定激酶1(PTEN induced putative kinase1,PINK1)通路相关蛋白表达。结果 与Control组比较,CKD组大鼠24h尿蛋白(84.89±8.98 mg/24h vs 5.79±1.39mg/24h),血清肌酐(serum creatinine,Scr)(75.10±10.46μmol/L vs 38.57±4.89μmol/L),尿素氮(urea nitrogen,BUN)(8.96±1.07 mmol/L vs 2.73±0.43mmol/L)水平升高,差异具有统计学意义(t=21.322,7.749,13.233,均P<0.001);肾小球体积增大、系膜增生、大量炎性细胞浸润;足细胞足突融合,基底膜增厚,线粒体嵴断裂和空泡化;desmin阳性区增多,podocin阳性区减少,差异具有统计学意义(t=9.903,7.651,均P<0.001);p62和desmin可见共定位;LC3 II/I,PINK1和Parkin蛋白表达降低(t=16.984,15.105,11.390),IL-1β,TNF-α,NLRP3,cleaved caspase-1和p62蛋白表达升高(t=5.700~21.571),差异具有统计学意义(均P<0.001)。与CKD组比较,mitoTEMPO组24h尿蛋白、Scr和BUN水平降低,差异具有统计学意义(t=12.508,4.712,7.338,均P<0.001);肾脏病理损伤和足细胞情况显著改善;desmin阳性区减少,podocin阳性区增多(t=6.649,7.686,均P<0.001);LC3和COX IV可见共定位;LC3 II/I,PINK1和Parkin蛋白表达升高(t=15.481,20.469,5.801),IL-1β,TNF-α,NLRP3,cleaved caspase-1和p62蛋白表达降低(t=3.477~9.681),差异具有统计学意义(均P<0.001)。结论mitoTEMPO对CKD足细胞损伤可产生保护作用,其机制可能与激活PINK1/parkin通路介导的线粒体自噬来抑制NLRP3炎症小体有关。

线粒体抗氧化剂MitoTEMPO对糖尿病肾脏疾病大鼠肾组织腺苷酸活化蛋白激酶/沉默信息调节因子1/过氧化物酶体增殖激活受体γ共激活因子1α信号通路及氧化应激影响的研究

目的探讨线粒体抗氧化剂MitoTEMPO对DKD大鼠肾组织腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子1(SIRT-1)/过氧化物酶体增殖激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)信号通路及氧化应激的影响。方法30只Wistar大鼠随机分为正常对照(NC)组、DKD组和MitoTEMPO治疗组(MitoTEMPO),每组各10只。检测各组FPG、血肌酐(Scr)、BUN和24 hUAlb含量。HE、PAS染色观察各组肾组织病理变化。化学荧光法检测各组肾组织活性氧簇(ROS)含量,线粒体膜电位(MMP)检测试剂盒检测MMP,ATP含量检测试剂盒检测ATP含量。qRT-PCR检测肾组织AMPK、SIRT-1、PGC-1α mRNA表达水平。Western blot检测肾组织AMPK、SIRT-1、PGC-1α蛋白表达水平。结果与NC组比较,DKD组体重、MMP、ATP水平、AMPK、SIRT-1和PGC-1α蛋白和mRNA水平降低(P<0.05),FPG、Scr、BUN、24 h UAlb、ROS水平升高(P<0.05)。与DKD组比较,MitoTEMPO组体重、MMP、ATP水平、AMPK、SIRT-1和PGC-1α蛋白和mRNA水平升高(P<0.05),Scr、BUN、24 hUAlb、ROS水平降低(P<0.05)。结论MitoTEMPO可减轻DM大鼠线粒体氧化应激和肾损伤,其机制可能与调控AMPK/SIRT-1/PGC-1α信号通路活性相关。