线粒体电压依赖性阴离子通道蛋白调节足细胞炎症小体激活在糖尿病肾病中的致病机制

The inflammatory state of kidney is intimately related with the progression of diabetic nephropathy (DN) while the inflammasomes act as the core of inflammation reaction. In our previous study, we found that high glucose could increase the expression of inflammasomes in podocytes which is positively correlated with the podocyte apoptosis and dysfunction of mitochondria.VDAC has been reported to be an important regulatory factor while the mechanism is still unclear.Therefore, we assume that: in diabetic nephropathy, VADC expression may be adjusted by the metabolic factors(including high glucose),which affects the production of ROS through altering the expression of iNOS,thus contributing to the activation of inflammasomes, eventually causing podocytes injury and increased apoptosis and the acceleration of diabetic nephropathy.This study intends to investigate the effects of inflammasomes in podocytes injury through cells and animal experiments and the role of VDAC-iNOS-ROS in the regulation of inflammasomes activation in podocyte in diabetic nephropathy. The study is expected to reveal the new prevention and therapeutic target in diabetic nephropathy.

肾脏炎症状态与糖尿病肾病（DN）的进展密切相关，而炎症小体是炎症反应的核心。在前期研究中，我们发现高糖可以引起足细胞炎症小体表达增加，而且炎症小体的表达与足细胞凋亡和线粒体功能受损呈正相关。有研究提示，线粒体依赖性阴离子通道蛋白(VDAC)可能是其中重要的调节因子，但机制尚不清楚。本研究假设：糖尿病肾病时升高的血糖可通过调节VDAC的表达，引起足细胞诱导型一氧化氮合酶（iNOS）表达的改变，从而影响线粒体活性氧（ROS）的产生，进而激活炎症小体，导致足细胞损伤和凋亡增加，加速糖尿病肾病的进展。本研究拟通过细胞和动物实验，探讨炎症小体在足细胞线粒体功能障碍中的作用，明确糖尿病肾病足细胞VDAC-iNOS-ROS通路对炎症小体激活的重要意义，为DN的防治提供新的靶点。

探讨高糖作用下人足细胞中NLRP3炎症小体、线粒体自噬蛋白PINK1及线粒体功能改变，及PINK1对NLRP3炎症小体激活的影响，为糖尿病肾病的治疗提供更多的治疗手段。.方法：（1）用高糖（30mmol/L）刺激体外培养的人足细胞，通过RT-PCR和western blot检测NLRP3炎症小体、PINK1的mRNA及蛋白表达水平，同时检测线粒体功能改变。（2）用siRNA体外敲除人足细胞的PINK1的表达及慢病毒过表达PINK1水平后高糖刺激48小时，检测NLRP3炎症小体的蛋白表达及线粒体功能改变情况。（3）繁殖培育出全身PINK1敲除（KO）小鼠，并用STZ造模成糖尿病模型，对照组用等量柠檬水盐腹腔注射。分为4组：WT，WT+STZ，KO，KO+STZ。在STZ造模后4个月收集标本，进行生理病理指标检测及NLRP3炎症小体蛋白表达水平检测。.结果：（1）高糖作用下的体外培养的人足细胞中，NLRP3炎症小体的mRNA及蛋白水平较正常组激活，PINK1的mRNA及蛋白水平下降，线粒体功能出现障碍；（2）转染siRNA敲除人足细胞中PINK1后高糖刺激48小时后NLRP3炎症小体表达较转染对照siRNA后高糖刺激组增加，同时，线粒体功能较高糖对照组下降；转染PINK1过表达慢病毒至人足细胞后高糖刺激48小时后，NLRP3炎症小体表达较高糖对照组下降。（3）STZ建模4个月后检测小鼠尿白蛋白水平显示，糖尿病小鼠的尿白蛋白明显较对照组小鼠增加，而KO糖尿病小鼠的蛋白尿较WT糖尿病小鼠增加；PAS染色显示，野生型（WT）糖尿病小鼠较正常小鼠的系膜细胞明显增生，而KO糖尿病小鼠的系膜细胞增生较WT糖尿病小鼠更明显；小鼠肾脏蛋白电泳结果显示，STZ诱导的WT糖尿病小鼠的肾脏中NLRP3炎症小体激活， PINK1表达水平较对照组下降，而STZ诱导的KO糖尿病小鼠较WT糖尿病小鼠相比，炎症小体激活增加。.结论： PINK1的表达可以抑制高糖引起的NLRP3炎症小体激活，减轻线粒体功能障碍，从而减轻糖尿病肾病中足细胞的炎症状态，为延缓糖尿病肾病发生发展提供治疗靶点。