Stats激活对缺血/再灌注诱导近曲肾小管上皮细胞凋亡的影响及其细胞内机制

摘要

背景及目的：急性肾衰竭(Acute rena1 failure，ARF)是常见的临床综合症。近半个世纪以来，在住院病人、尤其是重症监护病人中，ARF病死率一直居高不下。ARF最主要的形式是急性肾小管坏死(acute tubular necrosis，ATN)，而凋亡是ATN时肾小管上皮细胞死亡的主要方式，是ATN治疗的重要靶点。但目前对引起肾小管上皮细胞凋亡的分子机制尚不清楚。深入了解KIN时凋亡的细胞内机制非常重要。Janus激酶一信号传导与转录活化因子(Januskinase—signal transducers and activators of transcription，Jak-Stat)信号途径可介导炎症、增殖、凋亡、发育、肿瘤等过程，并受细胞因子信号传导抑制因子(suppressors of cytokinesignaling，SOCS)负反馈调控。目前尚不清楚Jak-Stat-SOCS通路在ATN病理生理过程中的作用。本研究旨在探讨Jak-Stat-SOCS信号途径是否参与缺血再灌注诱导ATN中的发病机制，试图明确该途径对缺血再灌注诱导的近曲肾小管上皮细胞凋亡的调控作用，以期寻找阻断上皮细胞凋亡、改善ARF临床预后的有效方法。 方法：制作缺血再灌注肾损伤的细胞模型，诱导体外培养的近曲肾小管上皮细胞凋亡。Western印迹、细胞免疫荧光染色检测Statl,Stat3激活。使用特异性阻断剂AG 490抑制酪氨酸激酶Jak2，或利用RNA干涉(RNA interference，RNAi)技术分别基因敲低Statl和Stat3，通过流式细胞术检测其对缺血再灌注诱导近曲肾小管上皮细胞凋亡的影响，判定Stat 1和Stat3激活在缺血再灌注诱导肾小管上皮细胞凋亡中的作用。应用反转录一多聚酶链反应(reversetranscription-p01ymerase chain reaction， RT-PCR)，Western印迹检测Stats负反馈因子SOCS3是否被诱导表达，并利用RNAi技术基因敲低SOCS3，通过Western印迹和流式细胞术观察SOCS3敲低后对缺血再灌注诱导Statl，Stat3激活和上皮细胞凋亡的影响，探讨Jak2-Stat 1／Sta3-SOCS3途径激活在缺血再灌注诱导肾小管上皮细胞凋亡中的作用。最后稳定转染Stat3组成性激活质粒，通过流式细胞术检测Stat3组成性激活质粒过表达对缺血再灌注诱导小管上皮细胞凋亡和线粒体膜电位的影响，以进一步明确Stat3激活的保护作用及机制。 结果：在体外成功模拟缺血再灌注诱导肾小管上皮细胞凋亡模型，发现Statl，Stat3在小管上皮细胞凋亡过程中存在一过性激活。Jak2特异性抑制剂AG490预处理可阻断Statl，Stat3激活并加重细胞凋亡。Statl基因敲低可明显抑制缺血再灌注诱导的Statl激活和肾小管上皮细胞凋亡，对Stat3激活无影响；Stat3基因敲低可明显抑制缺血再灌注诱导Stat3激活，加重肾小管上皮细胞凋亡，对Statl激活无影响。缺血再灌注可诱导肾小管上皮细胞SOCS3 mRNA和蛋白表达增多。SOCS3基因敲低可使缺血再灌注诱导的肾小管上皮细胞Stat3激活增强，凋亡减少。Stat3C过表达可抑制缺血再灌注诱导的肾小管上皮细胞线粒体膜电位下降和细胞凋亡，并上调抗凋亡蛋白Bc1-2表达。 结论：缺血再灌注可诱导近曲肾小管上皮细胞Jak2介导的Statl和Stat3激活，Statl和Stat3激活在缺血再灌注诱导的肾小管上皮细胞凋亡中作用相反，Statl激活可促进凋亡，而Stat3激活可抑制细胞凋亡。缺血再灌注亦可诱导肾小管上皮细胞SOCS3表达，SOCS3基因敲低可通过增强Stat3激活抑制细胞凋亡。Stat3的抑制凋亡作用可能是通过上调Bc1-2表达，维持线粒体功能实现的。通过调控Jak2-Statl／Stat3-SOCS3途径，抑制缺血再灌注损伤诱导的肾小管上皮细胞凋亡，可能在ATN中具有潜在的临床价值。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要英文缩略词表

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前言

第一章信号传导与转录活化因子1，3激活对缺血/再灌注损伤诱导肾小管上皮细胞凋亡的影响

第二章SOCS3调控缺血/再灌注诱导的人肾近曲小管上皮细胞凋亡

第三章Stat3C过表达对缺血/再灌注诱导HKC细胞凋亡的影响

全文总结

参考文献

综述 急性肾衰竭研究进展

攻读学位期间发表论文及参加研究项目等情况

致谢