Fgl2在小鼠横纹肌溶解诱导急性肾损伤中的作用及机制研究

横纹肌溶解症(Rhabdomyolysis)是指骨骼肌受损伤后,受损肌肉释放胞内破坏产物到全身循环引起的危及生命的严重综合征,其病因复杂多样,主要由创伤(挤压综合征)、肌肉缺氧、遗传缺陷、药物或药物滥用引起,目前研究证实急性肾损伤是横纹肌溶解症最主要最严重的并发症。有研究表明,发生横纹肌溶解症的患者一旦合并急性肾损伤将明显增加患者的死亡率,预后极差。目前关于横纹肌溶解诱导急性肾损伤(rhabdomyolysis-induced acute kidney injury,RM-AKI)的机制主要包括:肌肉组织受损后大量体液丢失,有效循环血量下降激活肾素-血管紧张素、血管升压素、交感神经等引起肾血管收缩和肾脏低灌注、肌红蛋白形成自由基损伤肾小管、肌红蛋白管型堵塞远端肾小管、炎症和凋亡等。临床上积极给予液体复苏、血液透析等对症支持治疗在一定程度上能缓解患者的症状,但预后仍欠佳,故亟待我们继续深入探索横纹肌溶解诱导急性肾损伤的相关机制。炎症和凋亡参与多种原因所致急性肾损伤的发生发展,如顺铂诱导的急性肾损伤、脓毒血症肾损伤等。同理,越来越多的证据表明炎症和凋亡在横纹肌溶解诱导急性肾损伤中也扮演着不可或缺的角色,特别是近年来研究发现的补体激活炎症和凋亡途径,因此探索炎症、凋亡相关机制在横纹肌溶解诱导急性肾损伤中的作用可能为临床防治提供新的理论思路和治疗靶点。纤维蛋白原样蛋白2(fibrinogen-like protein 2,Fgl2)是一种由巨噬细胞、T细胞和肿瘤细胞等多种细胞表达的具有凝血活性和免疫抑制双重功能的糖蛋白。大量的研究表明Fgl2作为免疫调节反应蛋白,参与调控自身免疫性肾小球肾炎、肿瘤、病此网站毒性肝炎等多种疾病的发生发展。如本课题组前期的研究发现,Fgl2在肾小管上皮细胞固定表达,并参与了顺铂诱导小鼠急性肾损伤及通过输尿管结扎致小鼠肾纤维化的发生发展。那么,Fgl2在横纹肌溶解诱导小鼠急性肾损伤中是否也有作用,目前尚无文献报道。故本课题拟建立小鼠横纹肌溶解诱导急性肾损伤模型进一步研究及探讨。研究目的1.明确Fgl2与RM-AKI的相关性。2.探索Fgl2在RM-AKI中的作用及机制。研究方法1.检测横纹肌溶解诱导急性肾损伤模型中Fgl2的表达予以野生型(wild-type,WT)小鼠后腿肌肉注射50%甘油建立横纹肌溶解诱导急性肾损伤(RM-AKI)模型,使用实时定量聚合酶链反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction,q RT-PCR)、免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)和蛋白免疫印迹(Western blot)等技术检测建模前后肾组织中Fgl2的表达。2.探讨Fgl2对横纹肌溶解诱导急性肾损伤的影响引入同背景Fgl2基因敲除(Fgl2 Knock out,Fgl2 KO)小鼠建立甘油诱导RM-AKI模型,建模48小时后收集血清和双侧肾脏组织。2.1收集血清后检测小鼠血肌酐(Serum creatinine,Scr)尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)等肾功能指标变化。2.2 S pseudintermediusHE、PAS染色肾组织,观察WT小鼠和Fgl2 KO小鼠肾组织病理变化并行病理评分。2.3运用q RT-PCR技术检测WT小鼠和Fgl2 KO小鼠肾组织中损伤因子KIM-1和NGAL表达的差异。3.探索Fgl2在横纹肌溶解诱导急性肾损伤中可能的机制3.1比较WT小鼠和Fgl2 KO小鼠建模后炎症因子IL-6、MCP-1、TNF-α、IL-1β和IL-10表达的差异和炎症细胞(F4/80阳性细胞)的浸润情况。3.2采用Tunel检测WT小鼠和Fgl2 KO小鼠肾小管上皮细胞的凋亡,western blot方法检测凋亡相关蛋白Bcl2、Bax、cleaved caspase-3和cleaved caspase-9的表达。实验结果1.RM-AKI建模后,WT小鼠肾组织中Fgl2表达显著增加与生理盐水组相比,建模后WT小鼠肾组织中Fgl2的m RNA水平以及蛋白水平均升高。2.Fgl2基因敲除缓解RM-AKI2.1建立RM-AKI后,Fgl2 KO小鼠肾功能障碍程度显著减轻建模后,与WT小鼠相比,Fgl2 KO小鼠血清Scr的升高幅度减低,肾损伤标志物NGAL的升高幅度降低,而BUN和KIM-1的差异无统计学意义。2.2建立RM-AKI后,Fgl2 KO小鼠肾脏病理损伤程度减轻建模后,WT小鼠和Fgl2 KO小鼠肾组织HE、PAS染色均可见肾小管上皮细胞坏死、肿胀、小管扩张、管型形成等变化,但相比于WT小鼠,Fgl2 KO小鼠肾脏病理损伤程度减轻,病理损伤评分较WT小鼠低。3.建模后,Fgl2 KO小鼠炎症、凋亡相关指标下降3.1建立RM-AKI后,Fgl2 KO小鼠肾组织中炎症反应减轻建模后,与WT小鼠相比,Fgl2 KO小鼠下调促炎因子MCP-1、TNF-α、IL-1β、IL-6selleckchem的表达,肾组织中炎症细胞(F4/80阳性细胞)浸润减少,而抑炎因子IL-10表达有所上升。3.2建立RM-AKI后,Fgl2 KO小鼠的肾小管上皮细胞凋亡降低建模后,与WT小鼠相比,Fgl2 KO小鼠肾组织中抗凋亡分子Bcl2的表达无明显差异,但促凋亡分子Bax、cleaved caspase-3及cleaved caspase-9的表达下调,进一步Tunel检测也表明,Fgl2 KO小鼠肾组织凋亡较WT小鼠显著减轻。结论1.Fgl2基因敲除保护RM-AKI。2.Fgl2基因敲除保护RM-AKI可能与炎症反应减轻和细胞凋亡减少有关。