基于PINK1/Parkin通路探讨灵芝孢子对糖尿病肾病模型大鼠肾脏细胞凋亡的影响

摘要

目的基于PTEN诱导假定激酶(PINK)1/帕金森病蛋白(Parkin)通路研究灵芝孢子对糖尿病肾病(DN)模型大鼠的肾脏细胞凋亡的影响。方法32只SPF级雄性SD大鼠(180~200 g),随机分成正常对照(NC)组、高脂高糖(HF)组、DN模型(DN)组和灵芝孢子(GLSP)组。除NC组外,其余各组均采用高脂、高糖饲养,同时DN组和GLSP组均联合腹腔注射2%链脲佐菌素(STZ,50 mg/kg)。GLSP组每日灌胃给予灵芝孢子〔300 mg/(kg•d)〕持续3个月,其余组均灌胃给予等量生理盐水〔10 ml/(kg•d)〕。每周测定各组空腹血糖。12 w后评估肾脏功能,用试剂盒检测尿素氮、血清肌酐、24 h尿蛋白等生化指标。苏木素-伊红(HE)、过碘酸希未反应(PAS)和Masson染色用于检查肾脏病理学。通过TUNEL法观察大鼠肾脏组织凋亡细胞的分布及凋亡率情况。通过免疫组化检测肾脏组织中P62、B细胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相关X蛋白(Bax)的表达水平。Western印迹检测PINK1/Parkin通路涉及的关键蛋白PINK1、Parkin及微管相关蛋白1轻链(LC)3、P62、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)3、激活型半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶(Cleaved)-Caspase3、Bax、Bcl-2表达水平。结果与NC组相比,DN组尿中出现大量尿蛋白,血清肌酐及尿素氮水平明显升高(P<0.01),肾小体直径增大、肾小囊腔变小、肾小球内细胞数增多并有糖原累积、肾小球内含有大量的胶原纤维,肾组织中PINK1、Parkin、LC3的蛋白表达显著降低、P62表达显著升高,凋亡相关蛋白Caspase3、Cleaved-Caspase3表达明显升高,Bcl-2/Bax表达明显降低(P<0.01),肾脏凋亡荧光强度明显增加(P<0.01)。与DN组相比,GLSP组肾脏滤过功能明显改善(P<0.01),肾脏病理损伤缓解,肾小球体积有明显减小、肾组织胶原纤维覆盖面积明显降低、糖原明显减少;肾组织中PINK1、Parkin表达明显升高、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值明显增加,P62表达明显下降,且凋亡相关蛋白Caspase3、Cleaved-Caspase3表达明显下降,Bcl-2/Bax表达明显升高(P<0.01),肾脏凋亡荧光强度明显降低(P<0.01)。结论灵芝孢子可能调控PINK1/Parkin途径,激活肾脏细胞自噬有关,抑制重要的促凋亡蛋白的表达,减轻高糖水平对肾脏的损害,抑制细胞凋亡。