HSP27在糖尿病膀胱功能障碍中的作用及机制研究

The incidence of diabetic bladder dysfunction(DBD) shows increasing trend year by year,and there is not effective means to protect bladder fuction and promote recovery detrusor function for DBD patients. The damage of the actin protein structure of detrusor smooth muscle(DSM) cell causes the detrusor contractive dysfunction. HSP27 is a chaperone protein that is expressed in smooth muscles are important modulators of muscle contraction. Recently studies show that HSP27 and caldsomon(CaD) can modulate contraction of the smooth muscle cells by phosphorylation of these proteins. However, to date the molecular mechanisms of the diabetes induced alteration in the expression of these proteins that regulate actin or myosin mediated regulation of DSM contraction are unknown.Our recent experiment discover the expression of HSP27 descends in the rat DM model. So we propose that down-regulatio and dephosphorylation of HSP27 mediate the molecular mechanisms of the diabetes induced detrusor contractive dysfunction. To study the relationship and mechanisms between HSP27、CaD with the diabetic bladder dysfunction , we design the experiments, such as measurement contraction of isolated rat bladder muscle strips; gene transfection in DSMC, immunoprecipitation and fluorescence resonance energy transfer(FRET) HSP27 with contractile proteins(CaD、TM).

糖尿病膀胱功能障碍（DBD）是糖尿病晚期的常见并发症，疗效不佳。逼尿肌收缩相关蛋白损害是导致其功能障碍的重要结构基础。HSP27作为一种重要的分子伴侣，在调节平滑肌收缩中扮演重要角色。研究表明以钙介质素（CaD）、原肌球蛋白（TM）为代表的细肌丝调节蛋白在DBD膀胱中特异性高表达，导致膀胱收缩乏力。结肠平滑肌中HSP27与CaD收缩相关蛋白之间可能存在竞争性结合作用，调节细胞的收缩。前期预试验我们发现HSP27在DBD膀胱表达下降。因此，我们推测HSP27与CaD、TM等收缩蛋白之间相互结合可能是DBD的重要机制。本课题拟通过干预HSP27磷酸化水平，离体肌条收缩实验、基因转染、免疫共沉淀以及FRET等实验方法，探讨HSP27在DBD中作用及其机制，为临床治疗提供新的思路。

糖尿病膀胱功能障碍（DBD）是糖尿病晚期的常见并发症，疗效不佳。逼尿肌收缩相关蛋白损害是导致其功能障碍的重要结构基础。HSP27作为一种重要的分子伴侣，在调节平滑肌收缩中扮演重要角色。研究表明以钙介质素（Caldesmon, CaD）、原肌球蛋白（Tropomyosin,TM）为代表的细肌丝调节蛋白在 DBD 膀胱中特异性高表达，导致膀胱收缩乏力，本课题发现 HSP27在糖尿病膀胱大鼠模型中表达下降，并且其三个磷酸化亚型（Ser15、Ser78和Ser82）均显著低于正常对照组，糖尿病大鼠膀胱逼尿肌超微结构发生明显退行性变化。进一步的研究表明体外高糖（50uM）诱导培养膀胱平滑肌细胞HSP27及其磷酸化亚型均显著降低，而CaD和TM显著增加。通过构建HSP27磷酸化突变体（3D-HSP27）和去磷酸化突变体（3G-HSP27）转染体外培养的膀胱平滑肌细胞我们发现，HSP27的磷酸化可竞争性结合CaD，并且抑制其与TM相互作用，从而促进平滑及收缩，反之，去磷酸化HSP27没有上述作用。因此，我们推测 HSP27 与CaD、TM 等收缩蛋白之间相互竞争性结合关系可能是糖尿病膀胱收缩功能障碍的重要机制，本课题的研究结果与前期推测吻合，为进一步探寻糖尿病膀胱的发生机制研究奠定了理论基础，为临床治疗提供新的思路和靶点。