系统性红斑狼疮（Systemic lupus erythematosus,SLE）是一种以多种自身抗体生成、大量免疫复合物沉积及多器官受累为特征的自身免疫性疾病。约三分之二的SLE患者会出现狼疮性肾炎（Lupus nephritis,LN）,也是引起狼疮患者死亡的主要病因。狼疮性肾炎的发病机制涉及到免疫调控失衡相关的肾外因素以及足细胞损伤、肾小球基底膜破坏等肾内因素,目前尚未明确其相互作用关系。尽管利用糖皮质激素、免疫抑制剂可在一定程度上控制LN病情,但仍有约20-70%的狼疮性肾炎患者对治疗产生耐药性,每年有约4%-20%的LN复发率。最近多项实验模型证实狼疮性肾炎的治疗关键在于调控关键免疫细胞的平衡,如T自反应细胞（Th17）、T调节细胞（Treg）等。近期人们发现二甲双胍除了作为降糖药物外,还可通过激活AMPK分子参与机体自身免疫调控。临床中发现该药物具有治疗自身免疫性疾病的潜在功能。本研究以二甲双胍为干预手段,分别在自发型狼疮性肾炎（B6/lpr狼疮小鼠）与诱导型狼疮性肾炎（Pristane induced lupus,PIL）的动物模型中观察其对Th17、Treg细胞分化,激活AMPK及足细胞保护的可能作用机制,为二甲双胍作为治疗狼疮性肾炎的辅助用药提供部分理论依据。本文通过文献综述介绍了二甲双胍在免疫调控及肾脏保护方面的研究现状及相关进展。通过四个章节来阐述本研究的实验方法、获取的实验结果及相应结果讨论。通过最后简明的结论对整体研究进行全面总结,阐述本研究的科研成果的创新点（具体研究思路见文末图片摘要）。我们首先观察确诊为系统性红斑狼疮的儿童患者T细胞亚群变化,发现狼疮患儿在发病初期及治疗起效时,CD4细胞计数及CD4/CD8百分比均有所提升,考虑CD4细胞可能与疾病的相关性更强,进一步文献挖掘发现在此亚群中的Th17、Treg细胞与系统性红斑狼疮关系密切,而Th17细胞分化与AMPK激活呈负相关。同时,我们观察成人狼疮性肾炎患者肾脏肾小球AMPK、m TOR及足细胞标志物表达情况,发现在狼疮性肾炎的肾小球内AMPK、m TOR表达与健康对照组不同,并且足细胞标志物表达明显下调,提示足细胞受损。另外,我们通过文献阅读获知激活AMPK可能有助于改善狼疮性肾炎病情。AMPK在细胞内主要参与葡萄糖代谢,是重要的细胞能量代谢调节分子,我们推测参与激活AMPK分子的某些药物,一方面可以调控葡萄糖代谢,另一方面还可以减轻系统性红斑狼疮中受累及器官损伤。我们提出葡萄糖代谢紊乱与系统性红斑狼疮可能存在因果关系的假设,并利用孟德尔随机化的方法进行分析。我们选择两样本孟德尔随机化分析的研究方法,利用MR Egger、加权平均、方差倒数加权、加权中位数法对比多种葡萄糖代谢紊乱状态（1型糖尿病、2型糖尿病、肥胖、高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯及空腹血糖）与系统性红斑狼疮的因果关系。利用异质性分析、水平多效性分析、单SNP分析及留一法检测孟德尔随机化结果的敏感性。方差倒数加权法发现1型糖尿病、2型糖尿病、肥胖与系统性红斑狼疮具有正相关因果关系;高密度脂蛋白胆固醇、空腹血糖与系统性红斑狼疮发病风险呈负相关因果关系。加权中值及加权平均数法观察到甘油三酯与系统性红斑狼疮有正相关因果关系。我们得到葡萄糖代谢紊乱与系统性红斑狼疮可能存在因果关系的结论,结合之前的研究发现,推测通过激活AMPK调控葡萄糖代谢,并且纠正细胞能量失衡,可能预防狼疮的发生并改善系统性红斑狼疮病情。目前,我们已知二甲双胍在2型糖尿病的治疗中应用多年,更为重要的是,它也是AMPK激活剂,那么基于上述推论,我们拟探究将二甲双胍用于治疗系统性红斑狼疮是否有效?首先,我们利用生物信息学方法,选取二甲双胍的相关基因与系统性红斑狼疮的相关基因中的重叠部分进行分析,获得此部分基因表达的蛋白种类,通过GO分析及Kegg富集化分析发现其中高权重的通路也包含有葡萄糖代谢相关通路（如胰岛素抵抗）,而在排除其中的细胞固有蛋白、内参蛋白后,剩余的高权重蛋白多为AMPK分子参与的信号通路相关信号分子,由此我们推测利用二甲双胍干预系统性红斑狼疮存在分子学基础。同时,结合之前的临床观察结果和文献挖掘,我们将研究重点锁定在观察二甲双胍对Th17、Treg细胞的调控、激活AMPK以及对肾脏足细胞的保护作用方面。我们初期观察B6/lpr自发型狼疮小鼠动物模型,通过药物剂量梯度筛选出二甲双胍给药剂量（10mg/100*d）。此后在成模的B6/lpr小鼠中给予干预,同期选择羟氯喹、雷帕霉素作为免疫调控及抗增殖的对照药物。在给予不同干预条件约7周后,观察不同组别的差异。我们发现二甲双胍可调控外周血及脾脏中Th17、Treg细胞分化,表现为下调Th17细胞、上调Treg细胞及下调Th17/Treg比值,另外二甲双胍可减少中性粒细胞分化,部分B细胞亚群的分化也可以被二甲双胍调控,体现该药物具有免疫调控及抗炎的作用,可能有利于缓解自身免疫反应。在肾脏方面,我们观察到二甲双胍干预后小鼠蛋白尿水平较模型组有所降低,光镜及电镜下肾脏足细胞形态尚存,基底膜增厚程度较模型组减轻。我们为了尽量排除肾小管及间质对结果的影响,利用过筛法筛选出小鼠肾小球进行研究。发现二甲双胍干预后足细胞标志物Podocin、Nephrin表达较模型组有所提升,呈现足细胞保护作用;AMPK的表达也被明显上调,符合其激活AMPK的作用;另外我们同时检测肾小球中的IL-17a、Foxp3分子也有表达,结果与外周血、脾脏中Th17、Treg细胞比例相一致,提示Th17、Treg细胞也可能参与狼疮性肾炎相关的肾脏损伤。我们推测二甲双胍可能通过激活AMPK分子,缓解肾小球足细胞损伤以减轻蛋白尿。由于B6/lpr小鼠属于自发型狼疮动物模型,可以模拟由于基因突变引起的狼疮,但人类狼疮的发病也会受到环境因素影响,所以,为了保证研究的完整性,我们还在Pristane诱导的狼疮模型小鼠中也进行了类似实验,该模型可作为由环境因素诱发的狼疮动物模型。我们观察到腹腔注射Pristane后,小鼠很快产生腹水,再给予不同干预措施8周后发现二甲双胍组小鼠体型更为纤细,考虑与二甲双胍减少腹部脂肪有关,也不除外其减少腹水生成的可能。在干预14周后,我们发现,二甲双胍组小鼠的腹腔内淋巴肉芽肿较模型组有所减少,提示二甲双胍可能具有减轻炎症反应的作用。同时,经二甲双胍干预的诱导型狼疮性肾炎小鼠,其蛋白尿水平较模型组也有所下降。在光镜下发现二甲双胍干预后的肾小球形态良好,基质增殖水平低于模型组小鼠,电镜下发现二甲双胍干预组足细胞形态尚可、足突尚存,表现要优于模型组。再次利用过筛法获取肾小球,经研究发现足细胞标志物Podocin、Nephrin分子表达水平较模型组有所提升,体现其对足细胞的保护作用。同时我们发现二甲双胍组LKB1、AMPK分子表达上调及m TOR分子表达下降,提示二甲双胍激活AMPK分子并可能参与AMPK信号通路的激活。肾小球中同样检测IL-17a、Foxp3分子表达与外周血及脾脏中检测结果相似,同时我们也检测其中Treg细胞分泌的IL-10的水平,发现其趋势与Foxp3相似,支持二甲双胍可能通过调控Th17/Treg来改善狼疮性肾炎中的肾脏损伤。通过此部分研究,我们得到如下结论:利用二甲双胍干预Pristane诱导的狼疮模型小鼠,能够调控外周血及脾脏中Th17、Treg细胞及维持Th17/Treg平衡,并参与中性粒细胞、部分B细胞亚群的分化调控。可能通过激活AMPK及其相关信号通路的下游分子发挥对肾小球足细胞的保护作用,维持肾小球基底膜结构和功能,减轻肾脏损伤并缓解蛋白尿。综上,二甲双胍在B6/lpr自发型狼疮模型小鼠及Pristane诱导型狼疮模型小鼠中都可以激活AMPK分子并可能由此发挥对肾小球足细胞的保护作用,同时参与调控机体Th17、Treg细胞分化可能达到改善系统性红斑狼疮临床症状的效果。这也为二甲双胍可能成为治疗狼疮性肾炎的辅助用药提供基础理论依据。