低氧诱导肌成纤维细胞生成并通过ERK1/2途径促进Ⅰ型胶原的表达

摘要

目的:探讨低氧能否激活成纤维细胞转化为肌成纤维细胞,以及低氧环境对肾皮质肌成纤维细胞表达Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)的影响及其可能的信号通路.方法:(1)采用正常大鼠肾成纤维细胞系(NRK-49F),应用Western blotting方法检测低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达;比较低氧和正常氧条件下α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的蛋白水平.(2)原代培养正常大鼠肾皮质肌成纤维细胞,Western blotting方法检测低氧和正常氧条件下,HIF-1α和Ⅰ型胶原蛋白水平以及ERK1/2的活化及其特异阻断剂PD98059的阻断效应;RT-PCR方法检测Ⅰ型胶原mRNA表达水平;细胞免疫化学法检测HIF-1α胞内表达部位的变化;明胶酶谱法检测细胞上清中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的活性.结果:(1)低氧刺激6 h,NRK-49F细胞和肌成纤维细胞胞内和核内均有HIF-1α蛋白表达,核内更明显.(2)低氧培养12 h,NRK-49F细胞表达α-SMA蛋白明显增高,是正常氧组的187%±32%(P<0.05),验证了低氧可引起成纤维细胞表型转化.(3)低氧刺激原代培养的正常大鼠肾皮质肌成纤维细胞6 h、12 h上清中Ⅰ型胶原蛋白水平增加,分别为正常氧组的171%±27%(P<0.05)和256%±61%(P<0.05);低氧刺激4 h、6 h,Ⅰ型胶原mRNA表达增加,为正常氧组的189%±28%(P<0.05)和221%±44%(P<0.05).(4)低氧刺激肌成纤维细胞6 h、12 h、24 h,培养上清液中MMP-9、MMP-2活性无明显变化.(5)低氧刺激肌成纤维细胞15 min即可使ERK1/2活化,阻断实验显示,PD98059可以使低氧12h引起Ⅰ型胶原增加(低氧刺激组为正常氧对照组的273%±51%,P<0.05)显著减少(PD98059+低氧组为正常氧组的108%±19%,P>0.05).结论:低氧促肾纤维化可能与其诱导肾成纤维细胞转化为肌成纤维细胞并经ERK1/2途径增加Ⅰ型胶原蛋白的表达有关.