一氧化碳和内质网应激蛋白CHOP在环孢霉素A引起的肾小球内皮细胞损伤中的作用

发布时间：2020-07-13 03:41

【摘要】：肾移植是肾脏失能的首选治疗方法,但移植排异反应将导致移植肾失能,因此需终生使用免疫抑制剂。环孢霉素A(Cyclosporine A, CsA)是重要的抗移植排异反应药物,但CsA对肾脏具有毒性作用,是移植肾慢性失能的重要原因。肾小球内皮细胞(Glomerular endothelial cells, GECs)损伤是移植肾慢性失能的重要机制,但药理剂量的CsA是否可导致肾小球内皮细胞损伤尚不清楚。血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)是内质网合成并在内质网起作用的应激蛋白,通过其代谢产物CO等起抗炎、抗氧化、抗凋亡的作用,可抑制宿主对移植物的排异反应。但HO-1及其作用产物一氧化碳(CO)是否对肾血管内皮细胞损伤有保护作用尚未见研究。内质网应激(Endoplasmic reticulum stress ERs)是亚细胞水平的细胞内保护机制,适度的ERs促进细胞修复,重度的ERs诱导无法修复的细胞凋亡,但肾小球血管内皮细胞是否存在ERs以及ERs在肾小球血管内皮细胞生理与病理生理功能中的作用尚未见报道。 目的利用原代培养的肾小球内皮细胞,观察药理剂量的CsA对肾小球内皮细胞生物学特性和ERs的影响;通过诱导肾小球内皮细胞HO-1表达,或给予HO-1产物CO,以探讨HO-1与CsA引起的肾小球内皮细胞损伤和ERs的关系;利用内质网应激蛋白CHOP的siRNA抑制CHOP表达,探讨ERs在CsA引起的肾小球内皮细胞损伤中的作用。 方法贴壁选择法培养原代大鼠肾小球内皮细胞,CsA刺激复制肾小球内皮细胞损伤和内质网应激模型,用化学诱导剂氯化高铁血红素(hemin)促进HO-1表达,外源性一氧化碳分子释放剂CORM-2处理细胞模拟HO-1的作用,用针对CHOP的siRNA抑制内质网应激作用,用Western blot和RT-PCR检测HO-1、ATF-6和CHOP表达,用annexin V和PI双染色法、MTT降解法和细胞单层划痕法分别检测细胞凋亡、增殖和迁移功能。 结果 1.成功原代培养大鼠肾小球血管内皮细胞所培养的细胞表达Ⅷ因子相关抗原,细胞单层呈现典型的鹅卵石样形态,不传代培养1-2周后可形成管腔样结构。 2.CsA可损伤肾小球内皮细胞和诱导ERs蛋白表达原代培养的肾小球内皮细胞给予CsA(25μmol/L)刺激后细胞增殖和迁移功能明显降低,细胞凋亡显著增加。CsA刺激8小时后,HO-1和内质网应激相关蛋白CHOP的表达增加( P 0.01),对照组未给予CsA刺激,无CHOP的表达。CsA对活性和非活性状态的CHOP上游ER蛋白ATF-6含量均无显著影响。 3.氯化高铁血红素对CsA诱发的肾小球内皮细胞损伤无保护作用HO-1的化学诱导剂氯化高铁血红素hemin(20μmol/L)刺激8小时,肾小球内皮细胞表达HO-1蛋白和mRNA显著增加,但其对HO-1表达的促进作用不如药理剂量(25μmol/L)的CsA明显。Hemin对细胞增殖、迁移、凋亡和ATF-6表达与活化均无显著影响,但可抑制CsA诱导的CHOP蛋白表达量( P 0.05)。 4.一氧化碳可拮抗CsA对肾小球内皮细胞的损伤作用与未经任何处理的对照组相比,外源性CO释放剂CORM-2(30μmol/L,8小时)除了可抑制肾小球内皮细胞迁移功能外,对其它指标均无显著影响。但CORM-2可阻断CsA引起的细胞增殖抑制和凋亡,降低CHOP表达,对细胞迁移和ATF-6表达与活化无显著影响。 5.CHOP可抑制CsA诱导的肾小球内皮细胞凋亡 正常肾小球内皮细胞不表达CHOP,CsA刺激后CHOP表达和细胞凋亡显著增加,成功用针对CHOP的siRNA抑制CsA诱导的CHOP表达后,细胞凋亡率降至正常水平,但CHOP-siRNA对CsA的其它生物学作用无显著影响。 结论本研究发现药理剂量的CsA可直接抑制肾小球血管内皮细胞生物学功能并诱导其凋亡,内质网应激蛋白CHOP表达增加是CsA诱导该细胞凋亡的主要机制。HO-1诱导剂hemin对CsA引起的肾小球血管内皮细胞损伤无保护作用,但HO-1作用产物CO具有显著的保护作用,HO-1诱导剂本身是公认的强氧化物,对细胞有一定的毒性作用,因此CO释放剂比HO-1诱导剂具有更好的药理学应用前景。本研究发现的CsA肾毒性的新机制和潜在治疗药物对减轻肾移植排异反应治疗中的副作用具有一定的指导作用。
【学位授予单位】：宁夏医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R363
【图文】：

原代分离得到的肾小球，无肾小管，肾小球包囊去除，血管袢松解500μm100μm

肾小球内皮细胞围绕肾小球克隆性生长，B.去除肾小球后的肾小球内皮细胞

细胞传代后，内皮细胞体积中等，为扁平的多边形、大小均匀，形态似铺路石样

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本文编号：2752909