自噬对锌指转录因子1及高糖诱导的肾小管EMT的影响

目的探讨自噬是否可以通过调控锌指转录因子1(Snail1)的降解而影响肾小管上皮细胞-间充质转化(EMT)过程。方法12只清洁级雄性SD大鼠,随机分为正常(NC)组、糖尿病(DM)组,予链脲佐菌素(STZ)53 mg/kg尾静脉注射复制大鼠Ⅰ型糖尿病模型;造模成功后第24周末处死NC和DM组大鼠,检测大鼠血糖、血尿素氮(BUN)和24 h尿白蛋白(24 hUAlb),Western blot检测肾组织自噬相关分子[自噬基因BECN 1(Beclin1)、微管相关蛋白1轻链3(LC3-Ⅱ/Ⅰ)、自噬降解底物蛋白1(p62)]、Snail1蛋白的表达水平;将大鼠肾小管上皮细胞(NRK-52E)分为正常糖组(NG组)、高糖组(HG组)及高渗组(HM组),HG组培养的NRK-52E细胞在分为全蛋白组(Input组)和IP组[IP组又为阴性对照(IgG组)和实验组(Snail1/P62)];在高糖培养的NRK-52E细胞中分别使用自噬激动剂[雷帕霉素(RAP)和自噬抑制剂氯喹(CQ)]处理48 h,分为NG组、HG组、HG+RAP组及HG+CQ组,采用双标荧光腺病毒观察各组细胞的自噬流的情况,免疫荧光化学染色和免疫共沉淀观察Snail1与p62的蛋白相互作用,Western blot检测各组NRK-52E细胞中自噬相关分子、EMT、细胞外基质(ECM)指标表达变化;用二甲基亚砜(DMSO)、RAP、CQ处理NRK-52E细胞48 h,再联合放线菌酮(CHX)和蛋白酶抑制剂(MG-132)处理0、6及10 h,分为HG+DMSO/RAP组、HG+DMSO/CQ组,采用Western blot检测自噬对Snail1蛋白衰减的调控作用。结果与NC组相比,DM组大鼠血糖、BUN及24 hUAlb均增高(P<0.05);Western blot结果显示,与NC组比较,DM组大鼠肾组织及高糖培养的NRK-52E细胞中Beclin1和LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达下调(P<0.05),p62、Snail1蛋白表达上调(P<0.05);双标腺病毒实验显示,在高糖刺激的NRK-52E中自噬流受阻,与HG组相比,HG+RAP组NRK-52E细胞中E-钙黏蛋白(E-cadherin)的蛋白表达增多,α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、胶原蛋白Ⅲ(Col-Ⅲ)的蛋白表达减少(P<0.05),而HG+CQ组结果相反;免疫共沉淀实验发现Snail1与p62存在蛋白互作;联合CHX和MG-132后,HG+DMSO/RAP组中Snail1蛋白衰减速度加快。结论在DM大鼠肾组织和高糖培养的肾小管上皮细胞中,自噬受抑后使Snail1通过自噬降解减少,诱导EMT及ECM沉积增多,促进了肾脏纤维化的发生。

沉默信息调节因子1调控Zeste同源物2增强子对高糖诱导的大鼠肾小管上皮细胞-间充质转化影响的研究

目的探讨沉默信息调节因子1(SIRT1)通过调控Zeste同源物2增强子(EZH2)表达影响肾小管上皮细胞-间充质转化(EMT)过程及DKD肾纤维化发病机制。方法12只清洁级雄性SD大鼠,随机分为正常对照(NC)组、DKD组,各6只,检测各组BG、BUN和24 h尿白蛋白(24 hUAlb)。培养大鼠肾小管上皮细胞(NRK-52E),分为正常对照组(Con)、高糖组(HG)和高渗组(HM)。在无血清条件下用脂质体2000(Lip2000)转染法,将空载质粒(Vector)、敲低及过表达SIRT1和EZH2质粒分别转染细胞,将细胞分为正常空载组(Con+Vector)、正常敲低EZH2转染组(Con+sh-EZH2)、正常敲低SIRT1转染组(Con+sh-SIRT1)、正常过表达EZH2转染组(Con+oe-EZH2)、正常过表达SIRT1转染组(Con+oe-SIRT1)、高糖空载组(HG+Vector)、高糖敲低EZH2转染组(HG+sh-EZH2)、高糖敲低SIRT1转染组(HG+sh-SIRT1)、高糖过表达EZH2转染组(HG+oe-EZH2)、高糖过表达SIRT1转染组(HG+oe-SIRT1)、高糖双转过表达组(HG+oe-EZH2+oe-SIRT1)。HE、Masson染色观察肾组织病理形态改变,免疫荧光化学染色观察NRK-52E细胞中SIRT1和EZH2表达,Western blot和qRT-PCR检测肾组织和NRK-52E细胞SIRT1、EZH2、E-cadherin、α-SMA和CollegenⅢ蛋白和mRNA表达。结果DKD组BG、BUN、24 h UAlb高于NC组(P<0.05),HE、Masson染色观察到DKD组肾小管管腔扩张,肾小球和肾间质有蓝紫色胶原纤维沉积;DKD组较NC组α-SMA、CollagenⅢ、EZH2蛋白表达升高(P<0.05),E-cadherin、SIRT1蛋白表达降低(P<0.05)。培养的细胞中,HG组较Con组α-SMA、CollagenⅢ、EZH2蛋白表达升高(P<0.05),E-cadherin、SIRT1蛋白表达降低(P<0.05)。与HG+Vector组比较,HG+sh-EZH2组E-cadherin蛋白表达升高(P<0.05),EZH2、α-SMA、CollagenⅢ蛋白表达降低(P<0.05),HG+oe-EZH2组EZH2、α-SMA、CollagenⅢ蛋白表达升高(P<0.05),E-cadherin蛋白表达降低(P<0.05);HG+sh-SIRT1组较HG+Vector组EZH2、α-SMA、CollagenⅢ蛋白表达升高(P<0.05),SIRT1、E-cadherin蛋白表达降低(P<0.05),HG+oe-SIRT1组SIRT1、E-cadherin蛋白表达升高(P<0.05),EZH2、α-SMA、CollagenⅢ蛋白表达降低(P<0.05);HG+oe-EZH2+oe-SIRT1组较HG+oe-EZH2组α-SMA、CollagenⅢ、EZH2蛋白表达升高(P<0.05)。无论是敲减内源性SIRT1或过表达SIRT1,对EZH2 mRNA表达均无影响。免疫共沉淀研究结果显示,在肾小管上皮细胞中SIRT1蛋白与EZH2蛋白存在体内互作关系。结论SIRT1可负调控EZH2蛋白表达抑制肾小管上皮细胞EMT过程,抑制DKD肾纤维化以发挥肾脏保护作用。