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白细胞介素-13拮抗肾小球系膜细胞炎症效应及其信号转导机制的研究

张爱华  
【摘要】: 细胞因子在肾脏疾病的发生发展中发挥重要作用。肾脏疾病时细胞因子 至少通过两种途径参与病变过程:一是作为“攻击性”炎症介质,启动或促 进肾组织的炎症和损伤;二是作为“抗炎症”因子,参与肾脏的自身防御 (self-defense),促进炎症消散和组织修复。“攻击”和“防御”的平衡决定肾 脏疾病的转归。过去几年有关细胞因子和肾脏疾病的研究主要集中在促炎症 性细胞因子方面,而对抗炎症性细胞因子的认识还很有限。 白细胞介素-13(IL-13)是新近发现的一种抗炎性细胞因子,可抑制单核 巨噬细胞促炎性细胞因子的产生;促进白细胞介素-1受体拮抗剂(IL-1ra)的合 成等。近年来,IL-13与肾脏疾病之间关系的研究开始引起人们的重视。我 们既往的研究发现肾病综合征患儿外周血单个核细胞(PBMC)IL-13表达明显 增加,表明IL-13参与了肾小球肾炎的免疫发病机制。然而,由于IL-13生 物学功能的复杂性,对其在肾小球肾炎发病机制中的作用目前尚有争议。因 此,深入研究IL-13在肾小球肾炎体内外的表达、IL-13对系膜细胞的调节作 用及其信号转导机制不仅有助于加深人们对肾小球肾炎发病机制的认识,同 时也为未来肾脏疾病治疗策略的制定提供理论依据。 本论文由四部分组成: 一、IL-13在肾小球疾病肾组织及肾小球系膜细胞中的表达 目的:观察抗炎性细胞因子IL-13在人类肾小球疾病病变肾组织中的表达, 以及脂多糖(LPS)和促炎症性细胞因子(IL-1β和肿瘤坏死因子TNF-α)对体外 培养的人肾小球系膜细胞IL-13表达的影响,探讨其在肾小球肾炎发病机制 中的作用。 方法:用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)扩增人IL-13 cDNA,将其克隆至原 核表达载体pUCm-T后制备IL-13 cDNA探针并应用地高辛标记。采用原位 杂交技术分别检测IL-13在增殖性和非增殖性肾小球肾炎及正常肾组织中的 南京医科大学博士学位论文 表达,应用真彩色医学图像分析系统分析L-13表达与肾脏病理改变的关系。 利用体外培养的人肾小球系膜细胞,应用RTFCR、ELISA和流式细胞术检 测外源性 LPS、IL上和 TNF心以及内源性产生的 TNF呕对系膜细胞 IL刁 表 达的调控作用。 结果:正常肾组织可组成型表达 IL-13,主要见于肾小球足细胞和包曼氏囊 ’上皮细胞以及远端肾小管上皮细胞,肾小球系膜细胞不表达 ILl。病理状 态下,IL1 表达显著上调,尤以 MSPGN和 IgAN为著。肾小球系膜细胞、 内皮细胞、足细胞、包曼氏囊上皮细胞、局部浸润的炎症细胞以及远端和近 端肾小管上皮细胞均表达 IL-13。在 MSPGN,肾小球内 ILl 3与系膜细胞增 殖和细胞外基质积聚呈正相关。系膜细胞在正常培养状态下不表达兀.13。 LPS、IL4和 TNF化可呈剂量依赖性和时间依赖性的方式促进系膜细胞 IL- 13 mRNA表达和蛋白分泌。系膜细胞内源性产生的 TNF-a参与了 IL刁 3表达 的调控。 结论:系膜细胞自分泌及旁分泌产生的 IL上时口 TNF心在系膜细胞 ILI3表 达的调控中发挥重要作用;肾小球肾炎肾组织内 IL-13表达增加可能是由于 炎症介质活化肾脏固有细胞所致。这些研究结果表明 IL刁 可能参与了肾小 球肾炎的免疫调节作用。 二、IL二3对肾小球系膜细胞炎症效应的桔抗作用 目的:我们既往的研究表明 IL刁 是系膜细胞的自分泌因子,本研究进一步 观察 IL刁 对系膜细胞增殖和细胞周期的调控及炎症介质表达的影响,明确 其在肾小球炎症及硬化中的作用。 方法:应用体外培养的人肾小球系膜细胞,分别以勺-胸腺喀唆(’H丁dR)和 四甲基偶氮哇蓝(MTT)掺入法、细胞计数及流式细胞术测定系膜细胞增殖和 细胞周期的变化:应用核酸酶保护法检测系膜细胞TNF几1卜1儿兀上卜 .MCP*、ILE、TGF十 InRNA表达;系膜细胞培养上清中前列腺素 E/PGE。) 水平采用放射兔疫测定法检测,系膜细胞内磷脂酶 A。忙PLA*和环氧化酶刁 (CO上)mRNA和蛋白表达采用 RTFCR和 Weste。Blot方法检测。 2 ( }南京医科大学博士学位论文 结果:IL上 可呈剂量依赖性地抑制血清诱导的系膜细胞增殖、使细胞停滞 ?于GO/GI期。外源性及系膜细胞自分泌的IL刁 均可抑制LPS诱导的系膜细 胞促炎性细胞因于、趋化因子及促纤维化因子的基因表达。IL-13还抑制 IL- IO诱导的 PG民释放及 cPLA。和 COX习 mRNA和蛋白表达。 结论:I*13可通过抑制系膜细胞增殖、炎症介质的分泌以


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