探讨叉头状转录因子O1(Forkhead transcription factor,FoxO1)过表达对糖尿病大鼠肾小球系膜细胞(mesangial cell,MCs)增殖的影响及其机制。
方法构建空慢病毒载体(LV-pSC-GFP)、大鼠组成性激活突变型FoxO1慢病毒载体(LV-CA-FoxO1)。建立糖尿病大鼠模型,造模成功后随机分为糖尿病组(DM组),糖尿病空病毒转染组(NC组),糖尿病FoxO1过表达转染组(CA组),选健康同龄雄性SD大鼠做正常对照(NG组)。然后将慢病毒分别一次性靶向注入对应组糖尿病大鼠肾脏皮质内,正常组注射等体积生理盐水,分别于转染后2周,4周,8周时检测大鼠体重、血糖、血肌酐、尿素氮、24 h尿蛋白及尿白蛋白定量。处死动物后计算肾重指数,留取肾脏组织制备冰冻及光镜和电镜切片。实时荧光定量PCR分别检测各组大鼠肾皮质FoxO1,细胞周期蛋白依赖性激酶抑制1B(cyclin-dependent kinase inhibitor 1B,p27Kip1)的mRNA水平,Western印迹法检测FoxO1、磷酸化FoxO1(p-FoxO1)、p27Kip1的蛋白表达。
结果倒置荧光显微镜下观察到转染组多量绿色荧光蛋白表达;光镜及电镜结果显示各时间段CA组肾脏病变较DM组明显改善。与DM组相比,各时间段CA组FoxO1,p27Kip1 mRNA及蛋白水平显著升高(P<0.05),p-FoxO1蛋白表达与DM组无差异(P>0.05),但p-FoxO1/FoxO1比值明显降低(P<0.05)。NC组与DM组比较各指标之间差异无统计学意义(P>0.05)。
结论靶向性调节糖尿病大鼠肾皮质中FoxO1的表达,能够显著改善糖尿病状态下系膜细胞的增殖,机制可能是通过上调其靶基因p27Kip1的表达,延缓糖尿病肾病的发生发展。