- B、PKCα在糖尿病肾损害中的变化及联系 高血糖主要通过3条途径引起细胞损伤。即:非酶糖基化、多元醇通路的激活和DAG-PKC途径的激活。Elisa法证实,在糖尿病大鼠5~20周时的蛋白质的非酶糖化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)在肾皮质中的含量增加10~45倍[6]。糖化的肾小球基膜成分交联明显增多,交联使胶原纤维的直径增大,胶原纤维之间的孔隙增大,使滤过膜大小选择性丧失;另一方面交联的蛋白质与基膜中重要的阴离子蛋白聚糖成分硫酸乙酰肝素的亲和力下降,导致后者清除增多,造成基膜电荷屏障的破坏,所有这些因素均导致了尿蛋白排泄的增加,本研究(表1)UAER的结果已证实这一点。而滤过的白蛋白不仅堆积在系膜区可促进系膜细胞增殖及胞外基质(ECM)的积聚,更重要的是进入肾小管的白蛋白在增加近曲小管上皮细胞重吸收的同时会增加溶酶体活性引起细胞损伤,本研究中的HE染色结果也证实了这一点。值得注意的是滤过的白蛋白可改变肾小管细胞生物学活性,诱导表达多种细胞因子和细胞介质,其中PDGF-B是重要的一员[7]。Nakagawa等学者的研究发现STZ诱导的糖尿病大鼠在成模后2周、4周及12周时,肾小球部位PDGF-B链及其β受体的表达明显高于对照组和胰岛素治疗组,免疫组化染色表明其不仅分布于系膜细胞,而且也可见于脏层上皮细胞,同时糖尿病组肾小球的体积也明显增加。而且这种早期肾小球异常可以被PDGF系统抑制剂(trapidil)及胰岛素治疗所预防,说明PDGF系统在糖尿病肾病的早期损伤中占有十分重要的位置[8]。本研究糖尿病对照组PDGF-B的染色图片也强烈地证明了PDGF-B在近曲小管的大量沉积和表达,说明PDGF-B明确参与了肾小管间质纤维化的糖尿病损伤过程。余毅等学者的发现与本研究的结果完全一致,但其方法是ABC法,从理论上不如SABC的特异性和敏感性好[9]。
AGEs还可通过与巨噬细胞上特异性受体结合的途径激活细胞因子网络,主要是致炎性细胞因子和生长因子,其中也包括PDGF-B及TGF-β。AGEs与其受体结合后导致细胞氧化张力增加,产生大量的氧自由基,而氧化张力的增高及高血糖引起的高渗透状态均是活化NF-кB的重要因素。NF-κB是一序列特异性的DNA结合蛋白,以非活性形成存在于细胞浆中,不具有细胞特异性。常态下NF-κB的P65亚基与其抑制蛋白IκB结合,覆盖了P50蛋白的核定位信号,形成NF-κB与IκB的复合体。NF-κB在上述因素刺激下其复合物上IκB先磷酸化,然后与NF-κB解离发生核内转位。NF-κB主要介导许多免疫炎性相关因子核转录和表达,导致肾脏局部单核淋巴细胞浸润。本研究中的一抗为P65亚基的抗体,免疫组化染色强烈提示糖尿病第8周末NF-κB的激活状态,肾小球内可见阳性的核着色,近曲小管上皮细胞着色显著强于正常对照组。与文献报道一致[10,11]。这种NF-κB的持续活化是肾小球及肾小管间质纤维化的重要原因。而AgⅡ可直接诱导肾小管间质成纤维细胞的增殖与分化[12],同时通过AT1受体活化NF-κB,后者又可促进肾小管局部AgⅡmRNA的表达,因此,NF-κB本身的作用与正反馈刺激AgⅡ合成的作用相互叠加共同造成肾小球及肾小管间质纤维化。大多的研究者多关注肾小球的硬化,而忽视肾小管的损伤,如前所述其实肾小管的损伤与AGEs介导的高滤过相伴随。本研究中HE染色结果和PKCα、 NF-κB及PDGF-B在近曲小管的大量着色提示细胞因子和蛋白激酶C系统对糖尿病肾脏肾小管损害的重要意义,近来较多的研究表明,肾小管间质纤维化比肾小球纤维化发生的更早,对肾功能损害意义更大。
NADH的大量产生是DAG-PKC途径活化的主要原因之一。持续血糖升高可激活多元醇通路中分布于肾小球系膜细胞、近曲小管上皮细胞及髓质集合管细胞的醛糖还原酶(AR)基因中的葡萄糖反应元件(glucose response elements,GLRES)及渗透压反应元件(osmotic response element,ORE),从而活化AR,使葡萄糖转变为山梨醇,山梨醇在脱氢酶的作用下转变为果糖,由于山梨醇不易透过细胞膜,而果糖很少进一步代谢,故造成细胞内果糖及山梨醇的堆积引起细胞内高渗状态,导致细胞肿胀破坏。在山梨醇脱氢变为果糖的过程中NAD+变为NADH的产生明显增多。范秋灵等学者的研究以PKC膜转移现象为观察目标[13](膜转移现象为PKC活化的重要标志)观察了糖尿病SD大鼠2周、4周及12周时PKC活性的动态变化情况,表明2周时PKC的细胞质活性低于正常对照,而细胞膜活性及细胞膜结合PKC的百分比却明显高于正常对照,4周时PKC细胞质活性及细胞膜活性均明显增加,膜结
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