细颗粒物2.5在肾小管上皮细胞氧化损伤中的作用及其调控机制

摘要

目的 探讨细颗粒物2.5(PM2.5)在肾小管上皮细胞HK-2细胞氧化损伤中的作用及其调控机制.方法 将对数生长期的人肾小管上皮细胞HK-2细胞随机分为空白对照组、阴性对照组、PM2.5低剂量组、PM2.5中剂量组及PM2.5高剂量组.空白对照组HK-2细胞正常培养,无任何处理;阴性对照组HK-2细胞进行磷酸缓冲盐溶液处理;PM2.5低剂量组HK-2细胞给予50 mg·L-1的PM2.5处理24 h;PM2.5中剂量组HK-2细胞给予100 mg·L-1的PM2.5处理24 h;PM2.5高剂量组HK-2细胞给予200 mg·L-1的PM2.5处理24 h.采用流式细胞术和Edu标记实验检测各组HK-2细胞凋亡率和Edu阳性细胞率,酶联免疫吸附实验法检测各组HK-2细胞氧化应激相关指标超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及总活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)水平,实时荧光定量聚合酶链式反应检测各组HK-2细胞微RNA(miRNA)-590-3p水平变化.另取对数生长期的HK-2细胞随机分为miRNA类似物对照组、miRNA类似物组、miRNA抑制剂对照组和miRNA抑制剂组,miRNA类似物组和miRNA类似物对照组HK-2细胞分别转染miRNA mimics和miRNA mimics对照序列,miRNA抑制剂组和miRNA抑制剂对照组分别转染miRNA inhibitor和miRNA inhibitor对照序列.Targetscan数据库和双荧光素酶报告实验预测和验证miRNA-590-3p的靶点;应用Western blot检测各组HK-2细胞核因子-E2相关因子2(NFE2L2)表达水平,酶联免疫吸附实验法检测各组HK-2细胞中SOD、GSH-Px活性及ROS、MDA水平.结果 PM2.5低剂量组、PM2.5中剂量组及PM2.5高剂量组HK-2细胞凋亡率均显著高于空白对照组及阴性对照组(P<0.05),PM2.5中剂量组、PM2.5高剂量组HK-2细胞凋亡率均显著高于PM2.5低剂量组(P<0.05),PM2.5高剂量组HK-2细胞凋亡率显著高于PM2.5中剂量组(P<0.05).PM2.5低剂量组、PM2.5中剂量组及PM2.5高剂量组HK-2细胞Edu阳性细胞率均显著低于空白对照组及阴性对照组,PM2.5中剂量组、PM2.5高剂量组HK-2组胞Edu阳性细胞率均显著低于PM2.5低剂量组(P<0.05),PM2.5高剂量组HK-2细胞Edu阳性细胞率显著低于PM2.5中剂量组(P<0.05).PM2.5低剂量组、PM2.5中剂量组、PM2.5高剂量组HK-2细胞中ROS和MDA水平均显著高于空白对照组和阴性对照组(P<0.05),PM2.5中剂量组、PM2.5高剂量组HK-2细胞中ROS和MDA水平均显著高于PM2.5低剂量组(P<0.05),PM2.5高剂量组HK-2细胞中ROS和MDA水平显著高于PM2.5中剂量组(P<0.05).PM2.5低剂量组、PM2.5中剂量组、PM2.5高剂量组HK-2细胞中SOD和GSH-Px活性均显著低于空白对照组和阴性对照组(P<0.05),PM2.5中剂量组、PM2.5高剂量HK-2细胞中SOD和GSH-Px活性均显著低于PM2.5低剂量组(P<0.05),PM2.5高剂量组HK-2细胞中SOD和GSH-Px活性显著低于PM2.5中剂量组(P<0.05).PM2.5低剂量组、PM2.5中剂量组、PM2.5高剂量组细胞中miRNA-590-3p相对表达水平均显著高于空白对照组和阴性对照组(P<0.05),PM2.5中剂量组、PM2.5高剂量组细胞中miRNA-590-3p相对表达水平均显著高于PM2.5低剂量组(P<0.05),PM2.5高剂量组细胞中miRNA-590-3p相对表达水平显著高于PM2.5中剂量组(P<0.05).miRNA-590-3p与NFE2L2的3′非翻译区(UTR)存在结合靶点.miRNA类似物组总NFE2L2水平和核内NFE2L2水平显著低于miRNA类似物对照组(P<0.05),miRNA抑制剂组总NFE2L2水平和核内NFE2L2水平显著高于miRNA抑制剂对照组(P<0.05).与miRNA类似物对照组比较,miRNA类似物组HK-2细胞中ROS、MDA水平增高,SOD、GSH-Px水平降低(P<0.05);与miRNA抑制剂对照组比较,miRNA抑制剂组HK-2细胞中ROS和MDA水平降低,SOD和GSH-Px水平升高(P<0.05).结论 PM2.5可通过上调miRNA-590-3p表达而抑制NFE2L2表达,进而加重肾小管上皮细胞氧化损伤.