SOCS-1对糖尿病肾病的影响及机制研究

我们最近的研究提示细胞因子信号传导抑制蛋白-1(suppressors of cytokine signaling-1，SOCS-1)对糖尿病肾脏病变可能具有一定的保护作用。肾脏高表达SOCS-1能够减轻糖尿病早期肾脏病变及减轻肾脏的炎症。然而,其对糖尿病肾损伤的具体影响及相关分子机制尚不清楚。本研究拟从体内外进一步探讨SOCS-1与糖尿病肾病发病的关系及其分子机制。建立小鼠糖尿病模型，通过活体基因转染SOCS-1质粒，观察肾脏高表达SOCS-1对糖尿病动物的肾功能、肾形态学以及对肾脏细胞凋亡、细胞外基质合成、肾小管细胞转分化以及炎症反应的影响。体外培养肾脏细胞，建立SOCS-1稳定表达细胞系，分别观察SOCS-1过表达对高糖、Ang II和炎性细胞因子（IL-1、IL-6、TNF-α等）对细胞增殖、凋亡、分泌及转分化等生物学功能的影响及相互作用关系。

本研究从体内外探讨了SOCS-1与糖尿病肾病发病的关系及其分子机制。我们利用小鼠糖尿病模型，通过活体基因转染SOCS-1质粒，观察肾脏高表达SOCS-1对糖尿病动物的肾功能、肾形态学以及对肾脏细胞凋亡、细胞外基质合成、肾小管细胞转分化以及炎症反应的影响。结果表明，糖尿病小鼠肾组织中存在巨噬细胞浸润和炎症MCP-1、ICAM-1、IL-1β、OSM及p-STAT1和p-STAT3表达的增多，同时存在肾小管上皮细胞转分化现象，提示糖尿病肾组织存在炎症反应、小管上皮细胞转分化及JAK/STAT信号通路的激活。过表达SOCS-1基因能抑制巨噬细胞浸润、抑制炎症因子MCP-1、ICAM-1、IL-1β和OSM的表达，同时降低肾小管上皮细胞中α-SMA的表达，提示SOCS-1可减轻糖尿病肾脏的炎症反应并抑制肾小管上皮细胞肌成纤维细胞转分化对糖尿病肾脏具有明显保护作用。高糖和Ang II 均能够诱导人肾小球系膜细胞SOCS-1的表达。SOCS-1过表达能够抑制高糖诱导的人肾小球系膜细胞JAK/STAT信号通路的激活以及MCP-1、TGF-β1及细胞外基质蛋白FN和IV型胶原过度分泌，同时下调TGF-β1和MCP-1 mRNA的表达。提示SOCS-1抑制高糖诱导MCP-1、TGF-β1和FN和IV型胶原过度分泌部分是通过抑制JAK/STAT信号通路活化实现的。IL-1β、OSM可刺激肾小管上皮细胞表达α-SMA并抑制CK18的表达，同时使p-STAT1和p-STAT3的表达增多。而应用AG490干预可降低α-SMA和p-STAT1和p-STAT3的表达，并使CK18的表达部分恢复。提示IL-1β和OSM可通过激活JAK/STAT信号通路诱导肾近曲小管上皮细胞转分化为肌成纤维细胞。SOCS-1过表达能抑制IL-1β、OSM诱导的肾小管上皮细胞α-SMA和p-STAT1和p-STAT3的表达，提示SOCS-1基因可能通过对JAK/STAT信号途径的负反馈作用而抑制IL-1β、OSM诱导的HKC转分化。综合以上体内外实验结果提示SOCS-1对糖尿病肾脏具有明显保护作用。本课题为糖尿病肾病防治提供新的作用靶点和思路。