HIPK2在高糖介导足细胞损伤中调节机制研究

Podocyte injury is an early feature of diabetic nephropathy and plays critical functional role in the development of proteinuria and glomerulosclerosis. Recent studies have proved that high glucose could cause apoptosis and fibrotic changes of podocyte. HIPK2 is an important kinase involved in transcriptional regulation of many genes which are responsible for pro-apoptotic and fibrotic changes of renal tubular epithelial cells. Furthermore, HIPK2 has also been shown to mediate podocyte injury, but underlying mechanism need to be further explored. The aim of this research is to investigate regulatory mechanism of HIPK2 in high glucose-mediated podocyte injury (including its roles in expression of apoptotic proteins, fibrotic proteins and genes, slit diaphragm-associated proteins and skeleton proteins), using methods including kinase assay, real-time PCR, western blot and etal. This research may supply new interference and treatment targets for diabetic nephropathy.

足细胞损伤是糖尿病肾病重要病理改变之一，在启动肾小球硬化和蛋白尿产生中发挥关键性作用。近年研究已证实高糖刺激引起凋亡信号通路激活及纤维化改变是诱导足细胞损伤的重要机制。HIPK2是一种重要的转录辅助调节蛋白，是调控多种肾小管上皮细胞凋亡和纤维化损伤相关转录因子表达的关键性激酶，并初步证实对足细胞损伤也有一定调控作用。本课题以研究HIPK2在高糖介导足细胞损伤中的调节机制为目的，运用Real-time PCR、Western Blot、激酶活性分析、共聚焦显微镜、Tunel染色、肾皮质透射电镜等方法观察HIPK2表达改变对高糖刺激下足细胞凋亡相关蛋白、纤维化相关蛋白及其下游靶基因、裂隙膜相关蛋白、骨架相关蛋白表达的影响，明确HIPK2与足细胞损伤之间的关系，为糖尿病肾病的防治提供新的研究方向和治疗靶点。

HIPK2（Homeodomain-interacting protein kinase 2）已被证实参与多种分化、凋亡、炎症相关分子（p53、CtBP、PML、Axin等）转录调控和转录后修饰。最新研究发现，HIPK2是参与调控多种肾脏损伤相关转录因子表达的上游重要蛋白激酶，对肾小管凋亡及炎症相关通路（包括TGF-β通路、NF-κB通路、Wnt/β-catenin通路、Notch通路）激活及下游转录因子表达发挥关键性调控作用。.高糖是介导早期肾脏损伤的重要刺激因素。本研究以研究HIPK2在高糖介导的足细胞凋亡及纤维化病变中的作用机制为目的，以体外培养足细胞和糖尿病小鼠模型为研究对象。主要取得以下进展：.（1）高糖刺激可以引起足细胞内HIPK2表达增高。.（2）25mmol/L高糖刺激足细胞48小时后，足细胞裂孔膜标志蛋白nephrin表达下调，损伤相关蛋白desmin及炎症相关Twist、CCL2、Hey1、Axin1表达上调。同时TGF-β通路核心蛋白Smad3和凋亡相关蛋白p53磷酸化水平升高。.（3）阻断HIPK2表达可抑制高糖介导的足细胞损伤相关蛋白desmin、Twist、CCL2、Hey1表达上调，并抑制smad3、p53磷酸化激活，上调保护性蛋白nephrin表达；.（4）以8周龄HIPK2野生型和基因敲除型小鼠为研究对象，采用低剂量链脲佐菌素STZ多次注射方法诱导构建糖尿病小鼠肾病模型。利用免疫荧光法发现糖尿病HIPK2-/-小鼠肾小球内足细胞裂孔膜标志蛋白P-cadherin的表达较糖尿病HIPK2+/+小鼠上调，损伤相关蛋白desmin表达下调。.以上研究结果充分证实HIPK2对高糖介导足细胞损伤发挥重要调控作用。后续研究将以足细胞特异性敲除HIPK2小鼠为研究对象，通过体内研究深入探讨糖尿病状态下HIPK2在对足细胞作用机制。