TGF-β1-RhoA/ROCK1信号通路在高糖诱导肾小球内皮细胞-间充质细胞转分化中的作用

近期研究发现糖尿病肾病（DKD）早期纤维化可能以内皮-间充质细胞转分化（EndMT）为主,但具体机制不明。我们的初步研究首次发现DKD患者肾小球内有EndMT存在，而TGF-β1受体抑制剂可阻抑高糖引起的肾小球内皮细胞（GEnCs）发生EndMT。研究曾提示RhoA/ROCK1激活在TGF-β1导致的EMT中起重要作用，由此我们提出假设，高糖通过TGF-β1激活RhoA/ROCK1信号通路导致EndMT。本项目拟抑制/补充TGF-β1进一步明确TGF-β1 在高糖诱导EndMT中的作用及RhoA/ROCK1信号的激活；构建野生型和变异型RhoA，探讨RhoA/ROCK1在高糖诱导EndMT及相关转录因子（snail和slug）调控中的作用；应用ROCK1基因野生型/敲除型小鼠制作DKD模型，验证抑制TGF-β1-RhoA/ROCK1通路对肾脏EndMT的抑制作用。为DKD治疗提供新思路。

背景：糖尿病肾病（DN）是糖尿病的主要微血管并发症，而该病发病机制不明，目前仍缺乏有效的治疗。高糖环境对内皮细胞具有多种损伤作用，包括诱导内皮细胞-间充质细胞转分化（EndMT）。近年发现EndMT也存在于DN中，提示内皮细胞结构和功能的改变，但其意义和发生机制尚不明确。肾小球内皮细胞（GEnCs）是肾小球滤过屏障重要结构之一，在DN中的作用日益受到重视；另有研究提示Rho相关性蛋白激酶1（ROCK1）参与了DN的发展，与白蛋白尿的形成有关。因此本研究利用体外、体内实验，从以上几方面探讨EndMT在DN白蛋白尿形成中的作用机制和潜在的治疗靶点。.研究内容：第一，证实DN患者肾小球中存在EndMT；第二，通过体外实验，明确GEnCs在高糖环境下发生EndMT的具体表现，探讨EndMT与细胞通透性的关系；第三，通过体外实验探讨ROCK1在高糖诱导的GEnCs EndMT中的作用；探讨EndMT对GEnCs通透性的影响和机制；第四，通过体内实验，明确发生DN时ROCK1活性在GEnCs中的变化及其对EndMT的影响，探讨DN白蛋白尿形成的机制。.结果：我们在病理证实为DN的2型糖尿病患者的肾小球中发现EndMT现象，表现为CD31蛋白表达减少，α-SMA蛋白表达增加，且二者有部分共表达。16周龄db/db小鼠肾小球已发生DN病变，此时肾小球内CD31表达减少，而在残余的CD31阳性细胞中ROCK1蛋白表达增加。体外培养的肾小球内皮细胞（GEnCs）受30mM葡萄糖刺激后，CD31表达减少、α-SMA表达增加，细胞由卵圆形变为梭形；同时跨内皮细胞电阻降低、白蛋白漏出率增加，细胞通透性升高。此外，30mM葡萄糖刺激GEnCs后，ROCK1蛋白含量以及由MYPT1磷酸化水平反映的ROCK1蛋白活性均升高。使用Y27632抑制ROCK1活性可极大地阻遏高糖诱导的EndMT，并改善细胞通透性；反之，利用基因转染技术过表达ROCK1可诱导EndMT发生。体内实验与此一致，使用ROCK1抑制剂fasudil治疗db/db小鼠可减少肾小球CD31蛋白的降低减少，同时减少尿白蛋白。.结论：高糖激活肾小球内皮细胞ROCK1，引起内皮-间充质细胞转分化，导致细胞通透性升高，产生白蛋白尿。抑制肾小球ROCK1信号在阻断EndMT的同时改善尿白蛋白，提示抑制ROCK1是延缓DN进展的潜在治疗策略。