糖尿病肾病肾小管间质损害的研究进展(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-13
成纤维细胞、神经胶质细胞、平滑肌细胞、上皮细胞及内皮细胞增生;(2)刺激成纤维细胞、血管平滑肌细胞、中性粒细胞和单核细胞的趋化性;(3)引起血管收缩等。糖尿病状态下存在肾组织局部糖代谢紊乱。高糖可刺激葡萄糖转运子1(GLUT1)的表达和活化,促进葡萄糖进入细胞内,而细胞内高糖可诱导PDGF产生,后者进一步刺激GLUT1的表达和活化。促进更多的葡萄糖进入细胞内,形成恶性循环,促成糖尿病肾病的发生。此外,PDGF可通过与转化生长因子之间的相互作用促进DN的发生、发展。如前所述,近端肾小管上皮细胞可通过分泌细胞因子TGF-β1在肾间质纤维变性的发生中起重要作用,而其分泌受高血糖和PDGF的调节。同时,TGF-β1调节PDGF受体的表达和分泌。实验已证实糖尿病时肾小管间质内PDGF的表达增加。Kelly 等发现用链脲佐菌素诱导的糖尿病鼠和糖尿病病人,其肾小管间质内PDGF-B链mRNA表达较正常增高近5倍,采用原位杂交也可见肾小管上皮细胞内PDGF-B链mRNA表达升高,使用AGEs(晚期糖基化终末产物)抑制剂氨基胍后可显著降低PDGF-BB的水平[17]。PDGF除引起肾小球系膜细胞增生和ECM积聚外,还可引起肾小管及其间质的病变。Wang等通过对24~30周病程的糖尿病鼠肾单位微穿刺检查也发现近端小管中PDGF表达升高,而水平升高的PDGF-BB能作用于肾小管间质肌成纤维细胞,诱导其产生胶原纤维Ⅲ,从而引起肾小管间质的纤维化,加重肾脏的硬化[18]。总之,PDGF通过使细胞增生,ECM积累,纤维细胞表达,与TGF-β相互作用等方面在糖尿病肾病的发生、发展中起着重要的作用。

    5  单核细胞趋化因子1(Monocyte chemo attractant protein,MCP-1)

  MCP-1属于趋化因子家族中的β类趋化因子(趋化因子是一些分子量相对较低的蛋白质)。其可由体内多种细胞产生,包括内皮细胞、平滑肌细胞、单核细胞、系膜细胞等。MCP-1有两种分子量分别为15kD和13kD的蛋白质,分别称之为MCP-1α和MCP-1β。MCP-1的主要功能是趋化和激活单核-巨噬细胞,它对单核细胞的趋化作用在C-C亚族趋化因子中占绝对优势;另外还刺激单核细胞产生呼吸爆破和钙离子释放。此外MCP-1可趋化和激活嗜碱性粒细胞,使其释放组胺。Wada等发现DN患者尿中MCP-1水平的升高与肾间质纤维化及肾小管萎缩的程度相一致,也与肾间质中CD68阳性单核巨噬细胞数具有显著相关性[19]。因此,认为局部产生的MCP-1参与了DN的发展,尤其通过单核巨噬细胞的聚集与活化导致肾小管间质损害。进一步的临床试验研究发现,大量蛋白尿的患者尿中MCP-1平均水平明显高于正常蛋白尿及微量蛋白尿者,且尿MCP-1排泄水平与尿中白蛋白及N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)的排泄水平呈正相关,提示尿MCP-1由肾小管细胞产生释放入尿液,产生的MCP-1进一步参与肾小管损害[20],说明大量蛋白尿通过增加肾小管表达MCP-1,从而加速DN进展。

    6  肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)

  HGF又名离散因子(sactter factor,SF)属不耐热多糖蛋白。其前体由728个氨基酸残基组成单链,是无活性的,经蛋白酶水解作用产生具有生物活性的异二聚体,成熟的HGF蛋白分子由α链(分子量为68kD)和β链(分子量为34kD)通过二硫键相连接。研究已证实,HGF是一种非组织特异性生长因子,是目前已知生物活性最广泛的生长因子之一,其可以刺激多种上皮细胞和内皮细胞进行有丝分裂、运动以及小管形态的发生[21]。对正常肾脏HGF的功能主要是保留和维持肾脏细胞的表型和分化状态。大量研究表明肝细胞生长因子的减少与肾小管间质纤维化密切相关。研究发现在高血糖的作用下HGF的表达存在时间特异性:高血糖这个有害信号刺激细胞后,使得细胞发生损伤,诱导机体发生一过性防御反应,早期HGF/c-Met快速上调,可以促进细胞有丝分裂,对损伤的细胞进行修复;而随着高血糖的持续稳定的作用,细胞产生防御反应的能力下降,HGF/c-Met表达逐渐降低,而且伴随着TGF-β等生成增多,使细胞外基质蛋白表达增多并抑制其降解,造成细胞肥大,最终导致肾脏纤维化[22]。在糖尿病肾病动物模型C57BL/KSJ-db/db(db/db)鼠12W时连续肌肉注射HGF12周后发现,其在不影响糖代谢作用的前提下,HGF通过减少小管上皮细胞的凋亡及表型转化、增加基质的分解,以及抑制TGF和CTGF上调及抑制TIMP(组织基质金属蛋白酶)抑制因子表达,从而抑制糖尿病时肾小管间质病变,明显的改善了肾功能[23]。同样,Dai等的实验中证实HGF可以减轻糖尿病肾病时肾脏肥大,肾脏内转化生长因子的表达,以及肾小管上皮细胞的凋亡,从而对糖尿病肾病起保护作用[24]。总之,通过体内外实验可以证实,肝细胞生长因子通过对抗一些促纤维化的生长因子(TGF等)的作用对糖尿病肾病起保护作用。

    7  表皮生长因子(Epidermal growth factor,EGF)

  EGF在体内合成的主要器官之一是肾脏,Henle’s袢升枝厚壁段和远曲小管是EGF合成的主要部位,肾小球内浸润的单核细胞和血小板也能释放EGF。EGF可以刺激上皮细胞增殖。Wassef等给STZ诱导的SD糖尿病大鼠予以EGF受体抑制剂PKI166(100mg/kg·d)2天和3周后,通过检测增殖细胞核心抗原(PCNA)反映肾小管上皮细胞增殖并测量肾重,结果发现,干预2天与对照组相比,EGF受体抑制剂显著减少肾重及肾小管上皮细胞增殖(P<0.01)干预3周与对照组相比,EGF受体抑制剂还可明显降低肾小管上皮细胞的硬化(P<0?01)[25]。由此可见,EGF参与了DN的发展,促进了TEC的改变。

    8  骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)

  OPN具有组织细胞特异性,能以多种不同的成熟形式存在于不同的组织细胞及正常体液中。肾脏为表达OPN的主要器官之一。在正常成人肾脏切片中可见,OPN主要表达于肾小管(包括近曲小管、远曲小管、髓袢升支粗段)及一些集合管上皮。OPN启动子存在高糖及葡萄糖胺的反应元件,提示高血糖及葡萄糖胺可诱导OPN的表达。体外培养的人近端小管上皮细胞在高糖环境下可经磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)途径诱导OPN表达[26]。另一实验显示肾小管及系膜细胞在缺氧环境下OPN表达上调,并且与高糖上调OPN的作用相协同,促进Ⅳ型胶原合成[27]。



    9  总结

  肾小球和肾小管肥大是DN早期的主要病理表现,而肾小管间质纤维化更是DN进展为肾衰竭的主要因素。由于高糖等因素刺激导致TGF-β、CTGF、MCP-1、HGF、PDGF等多种细胞因子异常分泌,直接或间接促进成纤维细胞增殖,诱导Ⅰ型、Ⅳ型胶原和FN的合成,促进ECM堆积;并且细胞因子间的失衡使间质炎症细胞浸润和间质固有细胞增殖、ECM积聚。由于细胞因子形成网络系统而使该作用放大,因此细胞因子在DN发病机制中具有重要作用。因此,寻求恢复细胞因子间平衡、阻止细胞因子失衡而继发肾间质纤维化的手段,将成为今后防止DN持续进展的新途径。

    【参考文献

    1  Yang J,Dai C,Liu Y.Hepatocyte growth factor gene therapy and angiotensin Ⅱ blockade synergistically attenuate renal interstitial fibrosis in mice.J Am Soc Nephrol,2002,13:2464-2477.

    2  王瑞英,姚敏,王绵,等.2型糖尿病模型大鼠肾小管上皮细胞中TGF-β1的表达及与肾功能的关系.中国老年学杂志,2005,25:549-551.

    3  Nangaku M.Mechanisms of tubulointerstitial injury in the kidney:final-common pathways to end stage renal failure.Intern Med,2004,43:9-17.

    4  Mark E.Williams.Diabetic Nephropathy:The Proteinuria Hypothesis.Am J Nephrol,2005,25:77-94.

    5  Nicole SH,David AA.Regulation of tight junc

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