CaSR通过调节TGF-β/Smads信号通路改善糖尿病肾病肾小球硬化及其分子机制研究

Glomerular sclerosis is the main pathological characteristics of diabetic nephropathy which is characterized by the expression and accumulation of extra cellular matrix (ECM) proteins in mesangial cells (MC). We speculate that CaSR can relieve glomerular sclerosis via antagonizing TGF-β signaling pathway. Aims to verify the hypothesis that the activation of CaSR can inhibit TGF-β/Smads signal pathway and then ameliorate the expression and accumulation of ECM , the mesangial cells were treated with high glucose or TGF-β , then incubated with Gd3＋/Ca2+, the activation of Smad2/3 and accumulation of ECM was tested by Western blot and Real-time PCR. The mechanism of how CaSR improves glomerular sclerosis will be studied by immunoprecipitation, laser confocal and flow cytometry etc. Injecting STZ as an animal model for diabetes to further study the role of CaSR in the development of glomerular sclerosis in diabetic kidney disease.

肾小球硬化是糖尿病肾病的主要病理特征，具体表现为系膜细胞大量表达细胞外基质蛋白并分泌到细胞外沉积，最终导致肾小球硬化。本课题提出钙敏感受体通过调节TGF-β/Smads信号通路改善高糖以及TGF-β诱导的胞外基质蛋白堆积，从而减轻糖尿病肾病肾小球硬化的假设。体外培养大鼠肾小球系膜细胞，建立高糖与TGF-β诱导的系膜细胞外基质蛋白高表达细胞模型，利用Gd3＋/Ca2+诱导CaSR活化，检测TGF-β/Smads信号通路下游的两个主要的信号分子Smad2/3的磷酸化和胞外基质蛋白的表达，以验证钙敏感受体可以通过调节TGFβ信号通路改善糖尿病肾病肾小球硬化的假说。并通过免疫共沉淀，激光共聚焦和流式细胞术等进一步探讨钙敏感受体改善糖尿病肾病肾小球硬化的机理。建立STZ诱导的糖尿病动物模型，进一步从整体角度探讨钙敏感受体的活化在改善糖尿病肾病肾小球硬化中的作用。

糖尿病（Diabetes Mellitus，DM）的发病率在全球范围内呈逐渐上升的趋势。我国已成为糖尿病人口大国，据文献报道我国成年人群总体患病率为11.6%，估计有1.139亿成年人患糖尿病。糖尿病时伴有长期的高血糖使糖尿病人常会发生全身性的脏器组织损害，形成慢性并发症，如糖尿病肾病，糖尿病心血管疾病等，其中糖尿病肾病（Diabetic Kidney Disease，DKD）是糖尿病发展过程中出现的常见而难治的微血管并发症，是导致终末期肾脏疾病的主要因素。肾小球硬化是糖尿病肾病的主要病理特征，具体表现为系膜细胞大量表达细胞外基质蛋白并分泌到细胞外沉积，最终导致肾小球硬化。课题研究发现，钙敏感受体的激动剂氯化钆可以通过调节TGF-β/Smads信号通路改善高糖以及TGF-β诱导的胞外基质蛋白堆积，从而减轻糖尿病肾病肾小球硬化，并且揭示了其机制是因为氯化钆诱导钙敏感受体和TGF-βII型受体形成复合物并且从细胞膜转位到了细胞浆，从而导致TGF-βII型受体对TGF-β的刺激失敏，进而改善了胞外基质蛋白的堆积引起的。我们还在细胞实验上探讨了钙敏感受体的直接配体钙离子对TGF-β诱导的胞外基质蛋白的堆积的影响，研究发现，氯化钙可以抑制TGF-β诱导的胞外基质蛋白的堆积，深入研究发现氯化钙能够诱导Smad2的表达下调从而抑制Smad2的磷酸化，最后改善胞外基质蛋白堆积。而且氯化钙诱导Smad2的表达下调不能够被蛋白酶体抑制剂MG132逆转，但溶酶体抑制剂E64d能够逆转氯化钙诱导的Smad2的表达下调，因此，我们认为氯化钙可能通过溶酶体途径诱导Smad2降解，从而抑制TGF-β/Smads信号通路改善TGF-β诱导的胞外基质蛋白堆积。