阻断JAK2/STAT3信号通路对5/6肾切除尿毒症腹膜透析大鼠腹膜组织上皮间质转分化的影响

摘要

背景与目的:　　最新的研究发现随着终末期肾脏病患者腹膜透析（Peritoneal dialysis，PD）治疗时间的延长，腹膜将发生形态和功能的改变。由于腹膜透析液的生物不相容性因素，如高葡萄糖糖浓度、低PH值、葡萄糖降解产物（Glucose degradation products，GDPs）等，最终引起腹膜纤维化（Peritoneal fibrosis，PF）和超滤衰竭（Ultrafiltration Failure，UFF）的发生率增加。对于腹膜纤维化的发生机制到目前为止还不完全清楚。但是激活的成纤维细胞在腹膜中大量积累在腹膜纤维化中发挥了重要的作用，并且已有实验证明，成纤维细胞主要来源于腹膜间皮细胞（Mesothelial cells，MCs）上皮间质转分化（Epithelial mesenchymal transdifferentiation，EMT）。　　本研究的目的：通过构建 5/6 肾切除尿毒症腹膜透析大鼠模型，观察高糖腹膜透析液对大鼠腹膜病理和功能的影响及大鼠体内白介素-6（Interleukin-6，IL-6）浓度的改变；大鼠腹膜组织中激酶 2/信号转导和转录激活因子 3（Janus Kinase 2/Signal Transducer and Activator of Transcription 3，JAK2/STAT3）信号通路的激活情况和上皮间质转分化的改变。当用 STAT3 抑制剂 S3I-201 阻断JAK2/STAT3信号通路后，观察大鼠腹膜病理和功能的改变，腹膜组织EMT的程度，大鼠体内IL-6浓度的变化。最后，通过实验结果探讨IL-6，JAK2/STAT3信号通路在大鼠腹膜纤维化中的作用。　　方法:　　对实验中所用的SD雄性大鼠，按照随机对照原则分为6组：A：空白对照组；B：假手术组；C：尿毒症组；D：腹膜透析组； E：S3I-201对照组；F：S3I-201组（均n=8只）。用5/6肾切除的方法造尿毒症大鼠模型，D、E、F组每天经腹透管注入4.25%含糖腹膜透析液（3ml/100g体重），F组大鼠经腹透管注入STAT3抑制剂S3I-201 (2.5mg/kg)，隔天一次，同时E组经腹透管注入等量的S3I-201溶剂。透析28天后，行2h腹膜平衡试验，取各组大鼠腹膜组织行HE、Masson染色来观察腹膜病理变化。用ELISA 方法检查血清和腹透液中的IL-6浓度。免疫组化检测各组大鼠腹膜组织中CD34的蛋白表达并计算腹膜组织毛细血管密度（microvessel density，MVD）。荧光定量PCR、Western Blot和免疫组化检测各组大鼠腹膜组织中 phospho-JAK2（p-JAK2）、phospho-STAT3 （p-STAT3）的活化状态，以及 E-钙粘蛋白（E-cadherin）、α-平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actin，α-SMA）和血管内皮生长因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）mRNA和蛋白的表达。　　结果:　　1 与正常对照组相比，尿毒症组大鼠 2h 腹膜透析液和血清肌酐的比值（D/Pcr）升高，超滤量（UF）减少，腹膜厚度和MVD增加，腹膜透析液中的IL-6浓度升高（均p<0.05）。虽然E-cadherin蛋白表达降低，α-SMA、VEGF蛋白的表达升高、p-JAK2和p-STAT3蛋白的表达升高，但差异无统计学意义。　　2 虽然尿毒症可引起大鼠腹膜功能和病理发生一定的恶化，但腹膜透析可引起腹膜功能和病理发生进一步的恶化。腹膜透析组与正常对照组相比 D/Pcr进一步增加，UF降低，腹膜厚度和 MVD增加，透析液和血清中 IL-6 浓度升高，E-cadherin蛋白表达降低，α-SMA、VEGF 、p-JAK2和p-STAT3蛋白的表达升高（均p<0.05）。　　3而S3I-201对照组与腹膜透析组相比较，测定的各指标均无统计学差异（均p＞0.05）。　　4S3I-201组与S3I-201对照组相比，D/Pcr降低，UF增加，腹膜厚度和MVD减少，IL-6浓度降低，E-cadherin mRNA和蛋白表达增加，α-SMA、VEGF、p-JAK2和p-STAT3 mRNA和蛋白的表达降低（均p<0.05）。　　结论:　　抑制STAT3后，腹膜透析大鼠腹膜厚度、血管新生和IL-6浓度均降低，腹膜功能得到改善，EMT 也被抑制，JAK2/STAT3 信号通路可能通过调节 IL-6的表达参与尿毒症透析大鼠腹膜组织EMT。

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