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目的高磷饮食可加速糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)等慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)患者肾小管间质纤维化进程,但其机制尚未明确。抗衰老因子Klotho主要表达于肾小管上皮细胞。最近发现,Klotho可通过增加肾小管上皮细胞自噬活性而抑制肾纤维化过程。由于高磷饮食是抑制肾小管上皮细胞表达Klotho的主要因素,我们推测Klotho-自噬信号活性改变与高磷饮食加速糖尿病肾病肾小管间质纤维化进展之间可能存在联系。已知帕立骨化醇可能增加慢性肾脏病肾小管上皮细胞Klotho表达,因此本研究通过高磷饮食干预糖尿病肾病大鼠,观察其肾小管上皮细胞Klotho-自噬信号活性改变与肾小管上皮间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的关系,及低剂量帕立骨化醇对以上过程的干预作用。方法30只雄性Sprague-Dawley大鼠,其中24只采用一次性腹腔注射STZ60mg/kg的方法制作糖尿病模型,72h后测空腹血糖全部>16.7mmol/L,认定为糖尿病造模成功。将24只成模大鼠随机分为四组:糖尿病肾病+正常磷饮食组(磷含量0.75%)、糖尿病肾病+高磷饮食组(磷含量1.2%)、糖尿病肾病+帕立骨化醇组(腹腔注射,0.4μg·kg-1·d-1)、糖尿病肾病+高磷饮食组+帕立骨化醇组,每组各6只。其余6只未注射STZ的大鼠为对照组。8周、12周测血肌酐(serum creatinine,Scr)、血钙磷水平、24 h尿蛋白,12周后处死大鼠,取肾组织分别行光镜、电镜、免疫组化与荧光、Western印迹等检查。HE及PASM染色观察肾小管间质病理改变,免疫组化检测肾小管上皮间充质转化标志分子E-cadherin、α-SMA表达,免疫荧光检测Klotho及自噬微管相关蛋白轻链3(Autophagy microtubule associated protein light chain 3,LC3)表达,电镜观察自噬体、线粒体的超微结构改变,Western印迹检测肾皮质LC3-II/LC3-I、p62表达改变。结果1.12周时各组糖尿病肾病大鼠Scr及24小时尿蛋白量均明显升高,以高磷组大鼠最高,糖尿病肾病+帕立骨化醇组大鼠最低,差异有统计学意义(均P<0.05)。帕立骨化醇组大鼠血钙磷水平与糖尿病肾病组相比无明显升高,差异无统计学意义(P>0.05)。2.免疫组化显示,与对照组比较,各糖尿病肾病组大鼠肾小管间质E-cadherin表达明显下降,α-SMA表达明显上升,符合肾小管上皮间充质转化特征。与其他糖尿病肾病组比较,高磷组E-cadherin表达最低,α-SMA表达最高,而糖尿病肾病+帕立骨化醇组E-cadherin表达升高,α-SMA表达最低,差异有统计学意义(均P<0.05)。3.免疫荧光显示,与对照组比较,各糖尿病肾病组大鼠肾小管上皮细胞表达Klotho明显下降(P<0.05),团块状分布的LC3蛋白显著减少(均P<0.05)。与其他糖尿病肾病组比较,高磷组大鼠Klotho表达最低,LC3蛋白最少,而糖尿病肾病+帕立骨化醇组大鼠最高,差异有统计学意义(均P<0.05)。电镜检查显示自噬结果与免疫荧光LC3表达结果相符。4.Western印迹显示,与对照组比较,各糖尿病肾病组大鼠肾皮质p62表达均显著增加,LC3-II/LC3-I比值明显下降(均P<0.05)。与其他糖尿病肾病组比较,高磷组大鼠p62表达最高,LC3-II/LC3-I比值最低,而糖尿病肾病+帕立骨化醇组大鼠p62表达最低,LC3-II/LC3-I比值最高,差异有统计学意义(均P<0.05)。5.相关分析表明,Klotho表达水平与p62表达呈负相关,与LC3-II/LC3-I比值呈正相关(r=-0.722,P<0.01;r=0.551,P<0.05)。结论1.高磷饮食可显著抑制糖尿病肾病大鼠肾小管上皮细胞Klotho-自噬信号活性,这可能是高磷饮食加速肾小管上皮间充质转化过程的重要分子机制;2.低剂量的帕立骨化醇可明显上调肾小管上皮细胞Klotho-自噬信号活性,抑制肾小管上皮间充质转化,减轻蛋白尿,改善肾功能,延缓肾衰竭进展。