LDLr表达失调在高糖腹膜透析液诱导腹膜纤维化形成中的作用

High-glucose peritoneal dialysis solution (PDS) play important roles in the peritoneal fibrosis. Recent studies have demonstrated that peritoneal mesothelial cell (PMC) could express low density lipoprotein receptor (LDLr), and high glucose could promote the intracellular accumulation of cholesterol via LDLr, which induce the expression of extracellular matrixc protein in PMC. However, the potential mechanisms of the dysregulation of LDLr under the stimulation of high-glucose PDS have not been thoroughly elucidated. In our preliminary experiment, we found that the expression of LDLr in PMC was higher, in addition, the a-smooth muscle actin (a-SMA) levels were positively associated with LDLr, which suggested that LDLr might participate in PMC injury induced by high-glucose PDS, however, the actual mechanisms remained to be investigated. This study was undertaken to explore whether the mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) pathway involved in the PMC injury through disruption of LDLr that occurs in response to high-glucose PDS via in vivo and in vitro studies. This study might be meaningful for providing new theoretical and experimental basis for treatment of peritoneal fibrosis.

高糖腹膜透析液（PDS）在腹膜纤维化中扮演着重要作用。近期研究已证实在高糖背景下，人腹膜间皮细胞（PMC）可表达低密度脂蛋白受体（LDLr），并通过LDLr摄取胆固醇进入细胞，进而导致PMC胞外基质蓄积和腹膜纤维化发生，但目前对高糖PDS在LDLr表达失调中的影响及其失调的确切机制知之甚少。我们前期预实验结果发现高糖PDS可诱导人PMC细胞LDLr表达，且细胞平滑肌肌动蛋白α（a-SMA）的表达亦随之增加，揭示LDLr表达失调可能参与高糖PDS介导的PMC损伤，但LDLr表达失调确切机制如何，是我们将要进一步重点研究的问题。本研究拟通过动物及体外细胞培养实验，探讨高糖PDS致LDLr表达失调的影响及雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）在其中的作用机制，以阐明高糖PDS致PMC损伤的作用，为临床防治腹膜纤维化提供新的理论和实验依据。

高糖腹膜透析液（PDS）在腹膜纤维化（PF）中扮演着重要作用。既往研究已证实在高糖背景下，人腹膜间皮细胞（HPMC）可通过低密度脂蛋白受体（LDLr）摄取胆固醇进入细胞，进而导致PMC胞外基质（ECM）蓄积和PF发生，但目前对高糖PDS是否诱导LDLr表达失调及其失调的确切机制知之甚少。本研究通过体内及体外实验，采用4.25%高糖PDS向C57BL/6小鼠行腹腔注射以成功构建高糖PDS相关PF模型，或在体外刺激HPMC，并雷帕霉素干预或siRNA方法抑制雷帕霉素靶蛋白复合1（mTORC1）活性，最后观察高糖PDS对LDLr表达的影响，并探讨mTORC1激活在高糖PDS诱导LDLr负反馈失调中的作用。结果显示, 高糖PDS组细胞形态由圆形铺路石样向长梭形转变，而且ECM蛋白如平滑肌肌动蛋白α（α-SMA）、成纤维细胞特异性蛋白-1（FSP-1）及胶原Ⅰ表达均增加，细胞内脂质沉积随之增多；进一步研究表明LDLr负反馈途径的重要调节元件如LDLr、固醇调节元件结合蛋白（SREBP）裂解激活蛋白（SCAP）及SREBP-2表达升高；同时，高糖PDS上调mTOR、真核细胞翻译起始因子4E结合蛋白1（4EBP1）及效应子核糖体蛋白S6激酶1（S6K1）的磷酸化蛋白水平；相反的，应用雷帕霉素及raptor siRNA抑制细胞内mTORC1通路活化，即使在高糖状态下，LDLr表达失调减轻、细胞内脂质沉积减少，最终PMC ECM蓄积明显减轻。因此，该研究阐明在腹膜透析（PD）过程中，高糖PDS长期刺激PMC，导致细胞内mTORC1信号激活，进而破坏LDLr负反馈调节，导致PMC胞内脂质沉积增多并ECM蓄积, 引起脂毒性PMC损伤并最终导致PF发生。本结果将从新的角度更新人们目前对高糖PDS致PF作用机制的认识，并提示我们减少PDS中葡萄糖浓度是防治PD相关PF的重要环节，同时也可能为将来临床应用mTORC1抑制剂治疗PF的发生，提供了新的理论依据。