肾小管上皮细胞转分化中单核细胞趋化蛋白-1的生成及牛蒡子苷元对其影响的研究

肾小管间质纤维化是多种肾脏疾病发展到终末期肾衰的共同通路，以间质区大量细胞外基质（ECM）积聚为其主要的病理特点。目前认为肾间质ECM主要由发生上皮细胞一肌成纤维细胞转分化(Epithelial-myofibroblast transition，EMT) 的肾小管上皮细胞分泌。如何在EMT发生阶段，用药物干预以控制其发展，是治疗肾小管间质纤维化形成的关键，至今尚无高效低毒的药物用于肾脏纤维化的治疗。本项目拟在体外培养人肾小管上皮细胞，从炎症信号入手，探讨一条由TGF-β1通过ROS/ERK/NF-κB诱导单核趋化蛋白-1(MCP-1)生成,介导EMT发生的非依赖Smads信号通路，并建立大鼠单侧输尿管梗阻模型，用中药牛蒡子中抗炎成分牛蒡子苷元进行处理，在体内、外探讨药物通过抑制MCP-1的生成，进而逆转EMT发生的可能性，为寻找预防和阻止肾脏纤维化形成的新靶点乃至新的防治药物提供理论依据。

肾脏间质纤维化（Renal tubulointerstitial fibrosis, TIF）是各种肾脏疾病进展到终末期的共同途径，炎症反应被认为是肾脏TIF形成过程的始动环节之一。其中，转化生长因子-β1(TGF-β1)通过诱导肾小管上皮细胞表达分泌单核细胞趋化蛋白-1 (MCP-1)，参与肾脏的炎症过程。在此过程中，肾小管上皮－间质转分化（EMT)过程被认为是联系肾小管炎症和TIF的关键环节。然而，TGF-β1如何调控细胞高表达MCP-1以及随后的EMT过程，其中的机制尚不清楚。此外，如何在肾脏炎症的初始阶段，用药物干预以控制其发展，是治疗肾脏TIF形成的关键。在本研究中，我们首次发现：（1）TGF-β1通过上调NADPH氧化酶-2,4以及它们的胞内调控亚基表达，增加细胞内活性氧（ROS）生成水平；（2）TGF-β1诱导生成的ROS可能在胞内转化为H2O2介导信号；（3）由TGF-β1或外源性加入的H2O2，可作为上游信号，激活胞内ERK1/2 MAPK磷酸化，诱导核因子（nuclear factor）-κB (NF-κB)激活，入核启动MCP-1基因的转录与表达；（4）过表达MCP-1蛋白可进一步恶化TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞发生EMT表型改变，提示MCP-1蛋白可能作为一种潜在的药物靶点，直接推动肾小管炎症和小管EMT的进程。接下来我们还发现：（5）作为中药牛蒡子的主要抗炎和抗氧化成分，牛蒡子苷元（arctigenin，ATG）可能通过抑制肾小管上皮细胞中ROS生成的关键酶源NADPH氧化酶家族成员的表达，从而抑制由ROS介导ERK1/2 MAPK/ NF-κB信号通路，最终下调MCP-1的表达；（6）ATG对TGF-β1诱导的EMT表型改变有明显的逆转作用，而这一作用可被外源性过表达的MCP-1蛋白水平所抵消，提示ATG对EMT表型改变的影响主要通过其抑制MCP-1过表达作用而实现；（7）大鼠梗阻性肾间质纤维化模型也证实，ATG可以通过抑制NF-κB介导的促炎症细胞因子MCP-1、IFN-γ、IL-1β和TNF-α mRNA表达水平，提高抗氧化酶SOD-2的蛋白表达水平和活性，抑制EMT发生的作用机制，延缓肾脏TIF的进程。综合上述研究结果，提示ATG可能是一种非常有前景的治疗肾脏TIF新型候选药物。