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慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)的定义为估算肾小球滤过率(Estimated glomerular filtration rate,eGFR)持续<60ml/(min·1.73m2)或者无论何种原因持续3个月以上的肾脏损伤。CKD发病率高,知晓率低,全球范围内,CKD的发病率为10.5%至13.1%左右;2012年的全国性流行病学调查显示,我国有将近1.2亿的患者患有CKD,患病率高达10.8%;上海交通大学医学院附属瑞金医院肾脏科流行病学调查发现上海市社区人群CKD患病率为11.8%,而知晓率仅为8.2%。因CKD起病隐匿,常常于早期被忽视,若未能及时发现并采取积极有效的治疗措施,则其最终将进展至终末期肾脏病(End stage renal disease,ESRD),只能采取肾脏替代治疗,生存期缩短。肾脏纤维化(Renal fibrosis)是各种CKD进展至ESRD的共同途径与最终结局,其以肾小球硬化及肾小管间质纤维化(Renal interstitial fibrosis,RIF)为特征,表现为肾间质炎症细胞浸润,肌成纤维细胞激活,过量细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)沉积,肾小管上皮细胞丢失以及小管周围微血管减少。但至今,肾脏纤维化的发生发展机制并未得到具体阐明,因此深入探究肾脏纤维化的分子机制,对于延缓CKD发展具有重要意义。本课题前期研究利用蛋白组学平台,通过四联相对和绝对同位素标记(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)联合纳升级两维高效液相色谱(2D-nano-HPLC-MS/MS)蛋白组学技术和生物信息学技术筛选出靶标蛋白—CCAAT增强子结合蛋白α(CCAAT/enhancer binding proteinα,C/EBPα),初步研究显示C/EBPα在肾脏病的发生发展中可能具有一定作用,故本研究将在此基础上探究转录因子C/EBPα在肾小管间质纤维化中的作用及机制,为延缓肾脏纤维化提供治疗新方向。本研究第一部分以C57BL/6J小鼠为研究对象,利用cre-loxp系统,通过C/EBPα-loxp小鼠和pepck-cre小鼠交配,建立肾小管上皮细胞条件性敲除C/EBPα(C/EBPα-/-)的动物模型。然后从小鼠尾巴中提取小鼠基因组DNA,采用聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增cre酶及loxp片段,最终经DNA凝胶电泳对小鼠基因型进行鉴定。抽提小鼠肾脏RNA并进行逆转录,利用实时荧光定量核酸扩增检测系统(Real-time Quantitative PCR Detecting System,RT-qPCR,以下简称qPCR)检测肾组织中C/EBPα的mRNA表达水平,结果显示与野生型(Wild type,WT)小鼠相比,C/EBPα-/-小鼠肾组织中的C/EBPαmRNA含量下降了68.66%。此外,经免疫组织化学方法进一步验证C/EBPα的在肾脏组织中的表达变化,结果显示在WT小鼠肾小管上皮细胞的胞核中可见C/EBPα表达,而C/EBPα-/-小鼠肾小管上皮细胞的胞核中无C/EBPα表达。最终,从DNA凝胶电泳鉴定、mRNA水平、蛋白质表达水平等多个层面证实C/EBPα条件性敲除小鼠模型构建成功。本研究第二部分以C/EBPα-/-小鼠为研究对象,WT小鼠为对照,利用Agilent公司的表达谱芯片检测C/EBPα-/-及WT小鼠的mRNA变化,高效率、高通量地筛查C/EBPα敲除后基因表达的变化,结果发现C/EBPα敲除后导致部分基因表达水平改变,差异基因共计1754个,其中上调基因606个,包括tgfb1、tgfbr1、smad1、smad3、wnt4、wnt9a、wnt16;下调基因1148个,包括Olfr1000、Olfr1180、Olfr1195、Olfr1201、Olfr1301。其中大部分的差异基因产物分布于细胞膜上,主要参与细胞过程调控、细胞通讯、信号通路等生命过程。进一步选取部分基因进行验证。第三部分通过单侧输尿管梗阻(Unilateral ureteral obstruction,UUO)建立肾间质纤维化模型,分为四组:WT小鼠组、C/EBPα-/-小鼠组、WT-UUO小鼠组和C/EBPα-/--UUO小鼠组,分别检测血清肌酐、尿素氮、白蛋白、甘油三酯、胆固醇、尿白蛋白肌酐比等指标,免疫组化检测C/EBPα表达情况,并进行HE、PAS、Masson染色等肾脏病理检测。结果显示不同组小鼠之间血清肌酐、尿素氮、白蛋白、甘油三酯、胆固醇、尿白蛋白肌酐比等指标均无统计学差异。无论在对照组或造模组,均可见WT小鼠肾小管上皮细胞的胞核中有C/EBPα表达,而C/EBPα-/-小鼠肾小管上皮细胞的胞核中却无C/EBPα表达。肾脏病理结果显示,UUO造模后,与WT小鼠相比,C/EBPα-/-小鼠的小管损伤较严重,纤维化改变更加明显,表明C/EBPα敲除加重了肾脏损伤。该结果提示C/EBPα在肾间质纤维化中起肾脏保护作用。通过实时荧光定量PCR对表达谱芯片结果进行验证,结果显示UUO模型中C/EBPα-/-小鼠的集落刺激因子-1(colony stimulating factor-1,csf-1)、集落刺激因子-1受体(colony stimulating factor-1 receptor,csf-1r)、集落刺激因子3受体(colony stimulating factor-3 receptor,csf-3 r)mRNA表达量较WT小鼠增加,集落刺激因子-3(colony stimulating factor-3,csf-3)表达减少,提示C/EBPα可能通过调节肾组织局部炎症反应而起到肾脏保护作用。综上,本研究通过cre-loxp系统构建肾小管上皮细胞条件性敲除C/EBPα小鼠,发现C/EBPα在肾间质纤维化中起重要作用,其可能通过调节局部炎症反应保护肾脏。该结果为延缓肾纤维化及CKD进展提供新的治疗靶点。