白介素-34在糖尿病肾病及肾间质纤维化中的作用与机制初探

背景及目的糖尿病肾病(Diabetic Kidney Disease,DKD)是糖尿病患者最常见的微血管并发症之一,也是目前全球范围内终末期肾病(End-stage renal disease,ESRD)的首要原因。DKD发病机制复杂,其中与遗传易感性、表观遗传调控、高糖诱导的肾脏血流动力学变化及肾脏组织局部代谢异常、氧化应激等因素密切相关,肾脏局部微炎症反应及细胞因子活化是DKD进展的中间途径及重要环节之一。炎症介质可通过多种转录和转录后机制直接抑制胰岛素信号、参与组织胰岛素抵抗(Insulin resistance,IR),促进组织纤维化。巨噬细胞介导的炎症也参与了上述过程,最终导致胰岛素抵抗、靶器官受损。白介素-34(Interleukin-34,IL-34)是一种新型的细胞因子,在促进单核-巨噬细胞系统的增殖与分化方面起着重要的作用。IL-34对DKD进展的影响作用及潜在机制至今尚未被证实。本研究旨在探讨(1)IL-34对DKD的作用及其对巨噬细胞极化的影响。(2)IL-34在单侧输尿管梗阻纤维化模型中的作用及巨噬细胞的潜在影响。(3)DKD中IL-34上游转录调控机制。材料及方法1)探究Nephroseq数据库中DKD患者IL-34肾脏组织表达水平。2)回顾收集2018年1月至2018年12月部分我院完成肾活检的病理确诊DKD患者,评估肾脏组织IL-34表达与临床生化指标相关性。3)分别基于野生型小鼠(Wild Type,WT)及IL-34基因敲除小鼠(IL-34 Knockout,IL-34 KO)构建进展型糖尿病肾病(单侧肾切除+60%高脂饮食+STZ)小鼠模型,以假手术组+正常饮食+STZ溶剂对照(柠檬酸钠)作为为对照组设置分组如下:①野生型假手术组(WT-Sham)、②野生型糖尿病肾病组(WT-DKD)、③IL-34基因敲除假手术组(IL-34 KO-Sham)、④IL-34基因敲除糖尿病肾病组(IL-34 KO-DKD),比较各组小鼠生理生化指标及肾脏病理改变,Western Blot及RT-PCR法评价IL-34及其同源因子CSF-1mRNA及相关受体cFMS、PTPζ、SDC-1、评估纤维化指标α-SMA等表达水平、流式细胞术检测肾脏巨噬细胞定量及极化情况。4)分别基于WT及IL-34 KO小鼠构建单侧输尿管梗阻(Unilateral ureteral obstruction,UUO)肾间质纤维化模型,设置分组如下:①WT-Sham、②WT-UUO、③IL-34 KO-Sham、④IL-34 KO-UUO。比较各组小鼠病理生理指标、肾脏病理改变、Western Blot及RT-PCR方法IL-34及其同源因子CSF-1mRNA水平及其相关受体cFMS、PTPζ的蛋白表达水平、评估纤维化指标α-SMA表达水平及肾脏巨噬细胞定量情况。5)通过高糖刺激人肾小管上皮细胞(HK-2细胞)构建体外高糖模型medical mycology。设置分组如下①正常对照即D-葡萄糖=5.5mmol/L(Normal Glucose,NG)、②高糖D-葡萄糖=30mmol/L(High Glucose,HG);③甘露醇对照即D-葡萄糖=5.5mmol/L+甘露醇24.5mmol/L(Mannitol)。各组处理48小时后分别采用RT-PCR、Western Blot及免疫荧光等方法评估IL-34表达水平。6)通过荧光素酶报告基因试验探究IL-34上游调控的潜在转录因子—“FOXO?”是否对IL-34的表达起着调控的作用,将FOXO1过表达质粒(pcDNA3.1-FOXO1)转染到HK-2细胞、对照组则转染pcDNA3.1空载对照质粒后。分别在NG或HG条件下采用RT-PCR及Western Blot等方法评估IL-34表达水平变化。最后在NG或HG条件下刺激HK-2细胞的同时分别加用LY294002(PI3K抑制剂),探究高糖刺激IL-34的变化是否受到PI3K/AKT/FOXO1信号通路的调控。7)统计方法:正态分布数据以均值±标准差表示,组间比较独立样本t检验。非正态分布数据以中位数(四分位间距)表示。分类变量以例数和百分数表示,组间比较采用卡方检验或Fisher精确检验。结果1)IL-34在糖尿病肾病患者肾脏组织表达上调,以肾小管上皮细胞最为丰富。IL-34在DKD患者肾小管的表达水平与蛋白尿呈正相关,与eGFR,CR、Alb等水平无线性相关。2)WT-DKD组小鼠STZ诱导后出现血糖升高,STZ后第16周小鼠UACR及CR水平明显增高,肾脏组织病理表现为肾小球肥大、系膜基质扩张、肾脏纤维化伴炎症细胞浸润明显。IL-34 KO-DKD组同样出现了 UACR及CR升高、肾小球肥大、系膜基质扩张、间质炎症浸润等临床病理表型,但同WT-DKD组小鼠相比病变相对较轻。3)IL-34、CSF-1 以及 IL-34 的三个受体在 cFMS、PTPζ 和 SDC-1 在 WT-DKD小鼠肾脏组织表达上调。IL-34 KO DKD组小鼠巨噬细胞浸润较WT-DKD减轻,其中以M1型巨噬细胞浸润减少为主。4)IL-34及其同源因子CSF-1、PTPζ受体在WT-UUO小鼠模型中损伤肾脏组织也呈上调趋势,其中IL-34第3天最高,此后呈现下降趋势。与野生型小鼠相比,IL-34 KO-UUO小鼠肾脏组织巨噬细胞浸润水平及纤维化表型均较WT-UUO有所较轻。5)高糖诱导HK-2细通过激活PI3K/AKT信号通路上调IL-34的表达,而FOXO1也可通过结合IL-34的启动子区域抑制IL-34表达。过表达FOXO1一方面可抑制IL-34表达,另一方面也可反向抑制PI3K/AKT信号通路的激活。结论(1)IL-34在糖尿病肾病患者肾脏组织表达上调,肾小管IL-34表达水平与24小时尿蛋白定量呈正相关。(2)IL-34 KO在进行DKD诱导后与WT小鼠相比可减轻临床病理表型及肾脏组织巨噬细胞浸润,其中以M1型巨噬细胞减少为主。(3)WT小鼠在进行UUO诱导后IL-34在第3天达到峰值,此后下降趋势。在IL-34 KO鼠进行UUO诱导后临床病理表型及肾脏组织巨噬细胞浸润较WT-UUO有所减轻。(4)IL-34在高糖诱导的肾小管上皮细胞的上调依赖于PI3K/AKT信号通路。FOXO1一方面可通过结合IL-34启动子区抑制IL-34的表达,另一方面FOXO1过表达可反向抑制高糖诱导的PI3K/AKT信号通路激活。背景肾素-血管紧张素-醛固酮系统抑制剂(RASI)的广泛使用可能增加高钾血症和急性肾损伤(AKI)的风险。我们旨在分析FAERS数据库中报告Adezmapimod小鼠的与RASI相关的AKI或高钾血症,以优化患者的治疗并为临床安全和合理的处方提供参考。方法我们获取了 2004年1月至2020年12月FAERS中的数据。我们使用失衡分析和贝叶斯分析进行数据挖掘,以筛选RASI后可疑的AKI’或高钾血症。还调查了与RASI相关的AKI或高钾血症的发作时间、住院和预后情况。结果我们在FAERS数据库中检索了 11,301例与RASI相关的高钾血症和AKI不良事件(AE);其中ACEI使用后有4,997例,ARB使用后有5,658例,6461例是由于ACEI和ARB的联合使用所致。与ACEI使用(57.27%)相比,AKI的发生率在ARB使用后更常有报告(78.42%)。相较于ARB使用(14.14%),ACEI用户中高钾血症病例报告更多(28.70%)。与RAS相关的AKI的中位发作时间为 135.0(17.0-620.0)天。相对于 ARB 使用(200.5 天,范围 52.0-636.0 天),ACEI使用后RASI相关高钾血症的发作时间相对较晚,中位发作时间为261.0(43.0-1097.7)天(p<0.001)。在所有AE中,72.39%的病例需要住院治疗。肾脏AE病例中的6.3%发生死亡。老年人和心力衰竭是发生RASI相关肾脏AE的患者死亡的潜在危险因素,与年轻年龄(OR=1.32)和高血压患者(OR=2.55)相比,其OR值增加。根据四个算法的标准,ACEI和ARB的联合使用进一步增加了 AKI和高钾血症的发生率,并显示出最高的RORs、PRRs和EBGMs。结论对于心力衰竭患者,当发生不良事件www.selleck.cn/products/wnt-c59-c59时,采用RASI治疗的死亡风险较高。ACEI与ARB的联合使用可能增加高钾血症和AKI的发生率。需要进行谨慎和个体化的管理。