姜黄素通过上调SIRT1对高糖诱导的HK-2细胞转分化的保护作用

发布时间：2020-04-05 07:17

【摘要】：背景与目的:糖尿病(Diabetes mellitus,DM)患者长期血糖控制不佳,可导致多种并发症,如糖尿病肾病(Diabetic nephropathy,DN)。DN缺乏有效的干预措施,是导致终末期肾衰竭的主要原因,也是公认的卫生难题。姜黄素是具有较高药用价值的多酚类物质。沉默信息调节因子1(Silent information regulator 1,SIRT1)是一种在人类细胞中广泛存在的组蛋白去乙酰化酶,在人肾小管上皮细胞(Human renal tubular epithelialccell,HK-2)中有较高表达。有研究发现姜黄素可通过激活SIRT1治疗头颈部鳞状细胞癌[1],上调SIRT1对胆管结扎(BDL)致肝纤维化模型具有保护作用[2]。核因子κB(Nuclear factor-κB,NF-κB)是公认的促炎因子,存在有乙酰化、磷酸化、甲基化等修饰方式调控炎症反应[3]。有研究者证实SIRT1可使NF-κB的亚基p65发生去乙酰化,从而减轻下游炎症反应。由此,我们推测姜黄素(Curcumin)是否可通过上调SIRT1的表达抑制NF-κBp65乙酰化,从而拮抗高糖诱导的HK-2细胞的转分化?本实验拟研究高糖引起HK-2细胞转分化及姜黄素的保护作用机制,从而为姜黄素应用于糖尿病肾病的治疗提供实验依据,同时为糖尿病肾病的药物治疗提供新的思路和方向。材料与方法:取对数生长期的HK-2为实验研究对象。(1)高糖对HK-2细胞转分化的影响:实验分组为正常对照组(5.5mmol/L)、高糖组(30mmol/L)、甘露醇组、高糖+SIRT1抑制剂组(EX527)。观察指标:(1)细胞形态学;(2)Western Blot检测各组E-cadherin、α-SMA和SIRT1蛋白的表达;(3)ELISA测定各组IL-1β表达。(2)不同浓度姜黄素对高糖引起HK-2细胞转分化的影响:实验分组为高糖组、高糖+姜黄素低浓度组(5μmol/L)、高糖+姜黄素中浓度组(10μmol/L)、高糖+姜黄素高浓度组(20μmol/L)。观察指标:(1)细胞形态学;(2)Western Blot检测各组E-cadherin、α-SMA、SIRT1和乙酰化NF-κBp65蛋白的表达;(3)ELISA测定各组IL-1β表达。(3)SIRT1的表达对HK-2细胞转分化的影响:实验分组为高糖组、高糖+姜黄素组(20μmol/L)、高糖+姜黄素+SIRT1抑制剂组。观察指标:(1)Western Blot检测各组E-cadherin、α-SMA、SIRT1和乙酰化NF-κBp65蛋白的表达;(2)ELISA测定各组IL-1β表达。结果:(1)正常对照组细胞为铺路石样,高糖组细胞呈长梭形改变,与正常对照组相比,E-cadherin、SIRT1蛋白表达减少,α-SMA和IL-1β的表达增多;高糖+SIRT1抑制剂组细胞形态长梭形改变更加明显,与高糖组相比,E-cadherin、SIRT1蛋白表达更少,α-SMA和IL-1β的表达更多;甘露醇组与正常对照组细胞形态、E-cadherin、SIRT1、α-SMA、IL-1β的表达均无明显差异。说明高糖可诱导HK-2细胞发生肾小管上皮细胞-间充质转分化(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT)。(2)高糖+低/中/高浓度姜黄素组与高糖组对比,HK-2长梭形改变减轻,随着姜黄素浓度增加,E-cadherin、SIRT1蛋白表达上升,α-SMA、乙酰化NF-κBp65、IL-1β的表达下降,且高糖+姜黄素高浓度组(20μmol/L)组效果最明显。说明姜黄素可减轻高糖环境对HK-2细胞的EMT。(3)姜黄素处理可拮抗高糖对HK-2细胞的损伤,SIRT1抑制剂与姜黄素共处理后姜黄素的拮抗作用减弱。表明姜黄素通过上调SIRT1表达减轻高糖环境导致HK-2细胞的EMT。结论:(1)高糖可诱导HK-2细胞发生EMT。(2)姜黄素可通过上调SIRT1的表达减轻高糖诱导的HK-2细胞EMT。
【图文】：

细胞形态学,相关蛋白,甘露醇,抑制剂

3.1.2 高糖影响 HK-2 细胞 EMT 相关蛋白的表达CD图 3.1 高糖对 HK-2 细胞形态学影响注：A 正常对照组 B 高糖组 C 甘露醇组 D 高糖+SIRT1 抑制剂组显微镜放大倍数：10×40

细胞内,抑制剂a,甘露醇

图 3.2 高糖对 HK-2 细胞内 E-cadherin 和 α-SMA 蛋白的影响（ x±s，n=3）注：A 组：正常对照组，B 组：高糖组，，C 组：甘露醇组，D 组：高糖+SIRT1 抑制剂a:与 A 组比较，P<0.05；b:与 B 组比较，P<0.05图 3.2 (A)图 3.2 (B)
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R587.2;R692.9

【参考文献】