摘要
目的: 探讨通络益肾方通过调控系膜细胞(GMCs)源外泌体miRNA的表达抑制足细胞焦亡,减轻肾脏炎症反应,延缓糖尿病肾病进展。为中医药防治糖尿病肾病提供理论依据。 方法: 1. 5.6mM葡萄糖浓度培养的肾小球系膜细胞设为正常糖组(NG组),30mM葡萄糖浓度设为高糖组(HG组),培养24小时,收集细胞上清液,超速离心法提取外泌体,透射电镜鉴定外泌体形态及大小,Western Blot检测外泌体标志蛋白HSP70、CD81的表达。 2. 高糖诱导系膜细胞来源外泌体处理足细胞建立模型。课题组前期通过高通量测序筛选出具有差异性的miRNA,即表达上调的miR-192-5p。利用外泌体分泌抑制剂GW4869, miRNA inhibitor干预技术及通络益肾方干预系膜细胞,系膜细胞分组为正常组(NG组)、高糖组(HG组)、外泌体抑制剂组(GW4869组)、miR-192-5p抑制剂组 (miR-192-5p-inhibitor组)、通络益肾方组(TLYSF组),提取各组的外泌体与足细胞共培养,分组为外泌体空白组(NO-Exo)、外泌体正常糖组(正常糖处理的GMCs源外泌体孵育的足细胞,NG-GMCs-Exo)、外泌体高糖组(HG-GMCs-Exo)、外泌体抑制剂组(GW4869+HG-GMCs-Exo)、外泌体通络益肾方组(TLYSF+HG-GMCs-Exo),外泌体miR-192-5p-inhibitor组(miR-192-5p-inhibitor+HG-GMCs-Exo)。置于37℃,5%CO2培养箱中培养24小时,收集细胞进行检测。 3. 足细胞黏附实验检测细胞黏附能力,透射电镜观察足细胞超微结构及焦亡情况,Real-time PCR检测足细胞焦亡相关蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1mRNA的表达,免疫荧光检测NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-1β蛋白的表达。Western Blot检测足细胞焦亡相关蛋白NLRP3、Caspase-1、ASC的表达。 结果: 1. 透射电镜结果显示:电镜下观察到外泌体为杯口状,直径在30-100 nm,与文献中描述相同。Western Blot 检测结果显示 HSP70和 CD81在外泌体中有表达,内质网分子伴侣Calnexin不表达,以上可知从上清液提取出的为不含细胞成分的外泌体。 2. 黏附实验结果显示:与NG-GMCs-Exo相比,HG-GMCs-Exo足细胞黏附能力明显降低(plt;0.01),与HG-GMCs-Exo相比,GW4869+HG-GMCs-Exo、miR-192-5 p-inhibitor+HG-GMCs-Exo及TLYSF+HG-GMCs-Exo黏附能力均不同程度提高(plt;0. 01)。 3. 大鼠足细胞透射电镜结果显示:NG-GMCs-Exo足细胞形态结构正常,细胞核形态正常,染色质分布均匀,核膜清晰完整,细胞膜完整连续。HG-GMCs-Exo足细胞细胞发生焦亡,细胞胀大至细胞膜破裂,细胞核不规则,核仁明显,线粒体轻度固缩,膜电子密度增高,嵴变粗减少;粗面内质网扩张。GW4869+HG-GMCs-Exo,amp;nbsp;TLYSF+HG-GMCs-Exo及miR-192-5p-inhibitor+HG-GMCs-Exo足细胞损伤情况较H G-GMCs-Exo减轻。 4. Real-time PCR结果显示:与NG-GMCs-Exo相比,HG-GMCs-Exo足细胞N LRP3、Caspase-1、ASCmRNA表达显著升高(plt;0.01),与HG-GMCs-Exo相比,G W4869+HG-GMCs-Exo,miR-192-5p-inhibitor+HG-GMCs-Exo及TLYSF+HG-GMCs-Exo足细胞NLRP3、Caspase-1、ASCmRNA表达均不同程度降低(plt;0.01)。 5. 免疫荧光结果显示:与NG-GMCs-Exo相比,HG-GMCs-Exo足细胞NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-1β荧光强度显著增强,NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-1β主要表达于细胞浆内,与HG-GMCs-Exo相比,GW4869+HG-GMCs-Exo,miR-192-5p-inhi bitor+HG-GMCs-Exo及TLYSF+HG-GMCs-Exo足细胞NLRP3、Caspase-1、ASC、I L-1β荧光强度均不同程度减弱。 6. Westrrn Blot检测结果显示:与NG-GMCs-Exo相比,HG-GMCs-Exo足细胞NLRP3、Caspase-1、ASC表达显著升高(plt;0.01),与HG-GMCs-Exo相比,GW48 69+HG-GMCs-Exo,miR-192-5p-inhibitor+HG-GMCs-Exo及TLYSF+HG-GMCs-Exo足细胞NLRP3、Caspase-1、ASC表达均不同程度降低(p<0.05或plt;0.01)。 结论: 高糖诱导系膜细胞(GMCs)源外泌体miR-192-5p导致足细胞焦亡;通络益肾方调控系膜细胞源外泌体miR-192-5p表达保护足细胞,通过下调NLRP3、Caspase-1、ASC表达,减少细胞焦亡。