肾脏疾病中的代谢重编程:新机制与新的治疗机会

代谢重编程(metabolic reprogramming)是指细胞为了应对各种刺激压力而做出的代谢改变。代谢重编程现象普遍存在于多种疾病中,涉及到糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢等代谢途径。新近研究发现代谢重编程参与了急性肾损伤、糖尿病肾病、狼疮性肾炎等多种肾脏疾病的发生和进展过程,是当前的研究热点之一。针对代谢重编程已研发出相应的抑制剂或激动剂,进行肿瘤等实验性治疗取得了较好的效果。因此本视频针对代谢重编程在肾脏病中的作用机制及药物研发进行介绍。

急性肾损伤-慢性肾脏病转化小鼠模型制备的教学要点及学习效果分析

目的分析小鼠急性肾损伤-慢性肾脏病(AKI-CKD)转化模型制备教学要点及学习效果。方法教学对象为未做过动物实验的研究生4例,由资深教师进行14 d的制备小鼠AKI-CKD转化模型的培训。以小鼠术前死亡率、右侧肾脏肾蒂结扎成功率、下腔静脉穿刺取血成功率、建模所需时间等指标对教学效果进行评估分析。结果与第1天相比,培训第7天时的小鼠术前死亡率(3.3%)显著下降,而且右侧肾脏结扎成功率(97.06%)及下腔静脉取血成功率(98.44%)也明显提高。经过14 d培训,建模所需时间从第1天的平均248 s缩短到平均58 s。结论以术前死亡率、右侧肾脏结扎成功率、下腔静脉取血成功率和建模所需时间为教学要点的14 d培训,可以使参训研究生掌握小鼠AKI-CKD转化模型的制备方法。

糖尿病患者合并夜尿症的病因及内科治疗研究进展

夜尿症作为糖尿病的常见合并症,病因复杂、患病率高、治愈率低,影响糖尿病患者的生活质量,并可导致死亡率增加。近年来,生活方式调整以及药物应用等内科联合疗法取得了较好疗效。本文综述了糖尿病合并夜尿症的流行病学、病因和内科治疗研究进展。

富亮氨酸α-2糖蛋白1增强间充质干细胞对急性肾损伤的疗效研究

目的探究富亮氨酸α-2糖蛋白1(LRG1)预处理间充质干细胞(MSCs)对急性肾损伤(AKI)疗效的影响。方法8周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为4组:假手术组(Sham组)、缺血再灌注损伤组(IRI组)、MSCs组和LRG1-MSCs组。采用左侧肾蒂夹闭30 min,右侧肾切除的方法构建肾单侧IRI模型。Sham组不予治疗,IRI组尾静脉注射等体积磷酸盐缓冲液(PBS),MSCs组尾静脉注射MSCs,LRG1-MSCs组尾静脉注射LRG1预处理的MSCs。术后3 d检测各组小鼠的血清肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)水平。肾脏病理PAS染色后,通过急性肾小管坏死(ATN)评分评估肾损伤情况。Western印迹检测肾组织肾损伤分子-1(KIM-1)蛋白的表达水平。体外实验,将人近端肾小管上皮细胞(HK-2 cells)分为4组:对照组(Control组,正常HK-2细胞)、缺氧/复氧组(H/R组,H/R诱导的HK-2细胞)、MSCs组(H/R诱导的HK-2细胞与MSCs共培养)和LRG1-MSCs组(H/R诱导的HK-2细胞与LRG1-MSCs共培养)。Western印迹检测HK-2细胞凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2)和炎症相关蛋白(TNF-α、IL-6)的表达水平。采用细胞计数试剂盒检测LRG1对MSCs活力影响。细胞划痕实验检测LRG1对MSCs迁移能力的影响。RNA测序探究LRG1预处理MSCs对肾损伤修复影响的作用机制。酶联免疫吸附测定检测LRG1-MSCs培养上清中的前列腺素E2(PGE2)含量。结果IRI组小鼠的Scr、BUN、ATN评分和KIM-1表达水平均明显高于Sham组(P均<0.05);MSCs组和LRG1-MSCs组小鼠的Scr、BUN、ATN评分和KIM-1表达水平均明显低于IRI组(P均<0.05);LRG1-MSCs组小鼠的Scr、BUN、ATN评分和KIM-1表达水平均明显低于MSCs组(P均<0.05)。体外实验结果显示,MSCs组和LRG1-MSCs组HK-2细胞的Bax、IL-6和TNF-α蛋白表达均明显低于H/R组,而Bcl-2蛋白表达高于H/R组(P均<0.05);LRG1-MSCs组HK-2细胞的Bax、IL-6和TNF-α蛋白表达均明显低于MSCs组,而Bcl-2蛋白表达高于MSCs组(P均<0.05)。250 ng/ml LRG1处理24 h能够明显促进MSCs增殖和迁移(P均<0.05)。RNA测序显示,LRG1预处理MSCs后前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)基因表达上调,LRG1-MSCs培养上清液中PGE2含量明显增高(P均<0.05)。结论LRG1能够促进MSCs分泌PGE2,减轻凋亡和炎症反应,增强了MSCs对AKI的疗效。

急性肾损伤的内质网应激相关基因和通路的生物信息学分析

目的通过生物信息学方法及动物实验寻找并验证与内质网应激相关的急性肾损伤(AKI)共表达关键基因,探索分析这些基因在AKI的发生和发展中的作用。方法本文选取了基因表达综合数据库中的GSE30718数据集,从中筛选与内质网应激相关的差异基因。采用差异分析、分组比较、蛋白相互作用网络分析、相关性分析、受试者工作特征(ROC)曲线分析、基因本体和京都基因与基因组百科全书富集分析等方法,对内质网应激的特征基因的表达特征进行分析。进一步使用了对侧肾切除+单侧肾缺血再灌注损伤小鼠模型进行实验验证,通过在不同时间点(1 d、3 d、7 d和14 d)采集模型小鼠的肾脏组织进行实时荧光定量核酸扩增检测系统(qPCR)实验,对相关基因的表达特征进行分析。结果发现11个与内质网应激相关的AKI共表达基因蛋白,包括FOS、VMP1、CEL、HSP90B1、TIMP1、FAS、RDH12、RALYL、PCK2、LCN2和PTX3。通过蛋白相互作用网络分析,找出了与上述基因密切相关的20个节点基因;相关性分析提示除HSP90B1与FOS之间无明显相关性外,其他内质网应激相关差异基因两两之间均密切相关;ROC曲线分析提示上述11个基因的ROC曲线下面积均>0.70;基因本体和京都基因与基因组百科全书富集分析提示,FOS、HSP90B1和LCN2参与了IL-17信号通路,通过影响细胞的增殖、内质网功能、及组装蛋白的分泌,从而影响AKI进展。在对侧肾切除+单侧肾缺血再灌注损伤小鼠模型的qPCR实验中,Timp1、Lcn2基因表达早期显著增高,而Fos仅在14 d时显著增加;Hsp90b1、Ptx3、Rdh12等基因表达呈总体下降趋势,且均在早期出现了显著的下降。Western印迹结果提示Lcn2、Timp1、c-Fos随AKI的进展呈增多趋势。结论本研究发现了11个内质网应激相关的AKI共表达基因,可能通过IL-17信号通路影响细胞的增殖、内质网功能、及组装蛋白的分泌进程,参与调节内质网应激,进而影响AKI的进展。内质网应激相关差异基因与炎症反应、细胞凋亡和细胞周期调控等功能具有一定的相关性,且可能对AKI具有较好的诊断价值,其中4个基因在动物实验中得到了关键性验证,为后续探索内质网应激影响AKI的机制研究提供新的靶点和思路。