浅谈高糖高脂环境下肾小球内皮细胞与系膜细胞间相互作用对细胞外基质产生的影响

HGF对高糖环境下大鼠肾小球系膜细胞ILK表达和FN分
泌的影响的开题报告
背景：
糖尿病肾病（DN）是糖尿病最常见的并发症之一，其发生机制复杂。

近年来的研究表明，细胞外基质（ECM）合成和重塑对DN的发生和进展起重要作用。

ECM中的成分
包括胶原蛋白、纤维连接蛋白和黏附蛋白。

在DN的早期阶段，肾小球系膜细胞（MC）的增殖和ECM的合成增加，导致肾小球硬化。

神经生长因子受体（NGFR）和其结合
蛋白华法林可能会影响细胞黏附与ECM合成。

最近的一项研究表明，NGFR的缺失可
以抑制MC的增殖并减少胶原蛋白的合成。

因此，针对上述ECM相关因素的调节，对
于DN的治疗具有极大的临床意义。

方法：
本研究使用高糖法培养肾小球MC。

使用Western blot和ELISA技术检测MC中整合素联接激酶（ILK）和纤维连接蛋白（FN）的表达水平。

使用高糖法前后，以及添加
HGF前后检测这两个指标的变化。

结果：
在高糖环境下，MC中ILK的表达水平明显升高，FN的分泌也显著增加。

添加HGF可
以抑制ILK的表达和FN的分泌。

结论：
我们的研究表明，HGF可以通过减少MC中ILK的表达和FN的分泌来调节ECM的合成。

这为HGF在DN治疗中的应用提供了理论依据。

黄芪对高糖高脂条件下系膜细胞的影响周素娴;赵晋晋;雷闽湘【期刊名称】《中国中医急症》【年(卷),期】2009(018)007【摘要】目的观察黄芪对高糖高脂条件下对系膜细胞增殖及产生细胞外基质(ECM)的影响.方法人系膜细胞单独培养,分为对照组、甘露醇组、高糖高脂组、黄芪组,MTT比色法观察系膜细胞的增殖情况,ELISA法检测细胞上清液Fn、Col IV 含量.结果高糖高脂组系膜细胞增殖较对照组增高,黄芪组的系膜细胞增殖较高糖高脂组减低;高糖高脂组上清液Fn和Cd IV含量较对照组升高,黄苠组的Col IV、Fn 含量较高糖高脂组减低.结论高糖高脂可刺激系膜细胞分泌Fn、Col IV增加,高糖高脂刺激的ECM分泌增加与系膜细胞增殖有关.黄芪可抑制高糖高脂刺激的系膜细胞增殖及Col IV、Fn分泌增加,具有肾脏保护作用.【总页数】2页(P1124-1125)【作者】周素娴;赵晋晋;雷闽湘【作者单位】中南大学湘雅医院,长沙,410008;中南大学湘雅医院,长沙,410008;中南大学湘雅医院,长沙,410008【正文语种】中文【中图分类】R285.5【相关文献】1.黄芪对高糖高脂环境下内皮细胞与系膜细胞相互作用的影响 [J], 周素娴;赵晋晋;雷闽湘2.阿托伐他汀对高糖高脂下系膜细胞的影响 [J], 何笑云;欧春麟;肖艳华;周素娴3.LY333531对高糖高脂下系膜细胞分泌细胞外基质的影响 [J], 何笑云;欧春麟;肖艳华;周素娴4.高糖高脂、PAF对肾小球系膜细胞PKCβI mRNA表达的影响及阿托伐他汀干预作用观察 [J], 肖艳华;何笑云;韩晴;胡小文;周素娴5.浅谈高糖高脂环境下肾小球内皮细胞与系膜细胞间相互作用对细胞外基质产生的影响 [J], 赵晋晋;雷闽湘因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高血糖对机体损害的原理高血糖是指血液中的血糖浓度过高，常见于糖尿病患者。

长期高血糖会对机体造成严重的损害，主要是通过以下几个原理实现的：1. 糖化反应：高血糖条件下，葡萄糖与蛋白质结合形成糖基化产物，即糖化蛋白。

糖化蛋白会引发一系列的病理生理效应，如血管壁的增厚、弹性纤维的断裂、肾小动脉病变等，从而导致多器官受损。

2. 氧化应激：高血糖条件下，过量的葡萄糖通过多种途径增加了氧化应激。

氧化应激是指体内产生的自由基超过体内抗氧化系统的清除能力，导致细胞内的脂质、蛋白质和DNA受到氧化损伤。

氧化应激的产物会直接损害细胞膜、细胞器和细胞核，对机体各个组织和器官造成进一步的损害。

3. 糖尿病肾病：高血糖是导致糖尿病肾病的主要原因之一。

糖尿病肾病是指糖尿病患者出现的肾小球滤过率下降和肾小管损伤，最终进展为肾功能不全。

高血糖导致肾小球的基底膜增厚和肾小管细胞的功能异常，影响了肾脏的滤过和排泄功能，从而导致肾脏损伤。

4. 神经损伤：高血糖会引起神经组织的损伤，表现为神经纤维的变性和损伤，糖尿病患者常见神经病变的症状包括疼痛、感觉异常和肌力减退等。

高血糖会改变神经细胞内的代谢过程，并干扰神经细胞的正常功能，如神经传导、神经递质的合成和释放等，从而导致神经损伤。

5. 血管损伤：高血糖会直接影响血管的正常功能，造成血管壁的损伤和炎症反应增加。

高血糖增加了内皮细胞的黏附性和表面的黏附分子的表达，导致炎症细胞的粘附和血管内皮细胞的损伤，同时降低了一氧化氮的产生，进一步导致血管功能异常和动脉粥样硬化的发生。

总之，高血糖通过糖化反应、氧化应激、糖尿病肾病、神经损伤和血管损伤等多种途径对机体造成损害。

这些损伤既可以是直接的，也可以是间接的，相互作用并最终导致多组织和多器官的功能障碍。

因此，控制血糖水平对于预防和减轻这些损害非常重要，对于糖尿病患者来说更是必不可少的。

糖尿病肾病的发病机制林善锬糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)是糖尿病患者最主要的微血管病变之一。

据美国、日本及许多西欧国家统计资料表明，DN已跃升为终末期肾功能衰竭(ESRF)首位病因，目前在我国DN发病率亦呈上升趋势。

由于DN患者机体存在极其复杂的代谢紊乱，一旦发展到ESRF，往往比其它肾脏疾病治疗更加辣手。

因此进一步探索其发病机制，以便制定更加有效的防治措施，已成为当前糖尿病和肾脏病学界十分热点的课题。

一、肾组织糖代谢紊乱糖尿病状态下存在肾组织局部糖代谢活跃。

高糖可刺激肾组织细胞葡萄糖糖转运主要载体葡萄糖转运子1(glucose transporter 1,GluT1)表达和活性，促进葡萄糖进入细胞内，而细胞内高糖诱导的各种损伤介质如IGF-1、TGF-b1、PDGF、AngⅡ、糖皮质激素及低氧等反过来有可刺激促进GluT1表达和活性，促进更多的葡萄糖进入细胞内，形成恶性循环。

另外，糖尿病状态下尚存在肾组织细胞膜胰岛素受体数目和亲和力增加，导致肾组织糖原储存和葡萄糖利用增加，产生许多中间代谢产物。

高糖与这些中间代谢产物可通过非酶糖化、激活的多元醇通路、DAG-PKC途径损害肾脏。

葡萄糖可以在非酶条件下形成Amadori产物，后者再经过一系列反应，形成晚期糖基化终末产物(AGEs)。

AGEs损害肾脏机制包括：(1)使肾小球基底膜(GBM)成分交联增多，导致GBM增厚及孔径选择性和电荷选择性丧失，而产生蛋白尿；(2)糖化的血管基质可通过AGEs捕获渗出血管外的可溶性血浆蛋白如LDL，致富含胆固醇性LDL在局部堆积，促进动脉硬化；(3)使醛糖还原酶(AR)糖化，其活性增加，参与多元醇途径的活化；LDL糖化后则清除减少，致血浆中LDL浓度升高，渗入血管壁，促进血管并发症发生；(4)通过AGEs与细胞上特异性受体(RAGE)结合激活细胞，尤其是巨噬细胞，随后分泌大量的细胞因子和细胞介质如IL-1、TNF1、TGFb、PDGF等，引起组织损伤。

内科主治辅导精华：高血糖对糖尿病肾病的影响高血糖是引起DM 微血管并发症的重要危险因素，尤其对肾脏的影响更为严重，在代谢控制效果不佳的患者，其肾脏的病变发展相对更快。

因此，探讨高血糖这一重要危险因素对进一步认识DN的发病机制具有重要意义。

关键词高血糖；糖尿病肾病；足细胞糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）是糖尿病最常见的并发症，也是糖尿病患者的主要死亡原因之一，在我国，糖尿病肾病发病率也在逐年升高[1] .DN的基本病理变化为肾小球肥大、细胞外基质（extracellularmatrix，ECM）产生增多和肾小球硬化，在功能上表现为高滤过、高灌注状态以及肾小球滤过屏障改变。

糖尿病肾病的发病是多种因素综合作用的结果，由胰岛素代谢障碍而致长期高血糖是DN发生的最关键原因，高血糖造成肾脏血流动力学改变以及葡萄糖本身代谢异常所致的一系列后果是造成肾脏病变的基础，众多生长因子、细胞因子被激活则是病变形成的直接机制。

1 高血糖引起的糖代谢异常与DN1.1 多元醇代谢通路（polyol pathway）多元醇代谢通路是葡萄糖代谢通路之一，通过多元醇代谢通路葡萄糖大量转化为极性很强的山梨醇，在细胞内大量蓄积，造成高渗状态，破坏了细胞结构；而山梨醇蓄积成的渗透压梯度以及D-葡萄糖竞争性与肌醇载体结合，使细胞内肌醇池耗竭，从而使细胞膜Na -K-ATPase活性降低，直接影响肾小球及肾小管细胞的滤过和重吸收功能[2].多元醇通路在DN 的病理进程中处于较为上游的位置，有效的醛糖还原酶抑制剂可以阻断多元醇通路代谢，延缓DN 的发生。

1.2 蛋白激酶C（PKC）PKC 广泛存在于各种组织细胞中，能被多种信号因子激活，从而构成复杂的细胞信号转导网络，调节机体的生理生化功能。

高糖可通过多元醇通路和活性氧类激活PKC而产生一系列生物效应[3-4]，如PKC可增加TGFβ1的表达、启动系膜基质的积累并促使微量尿蛋白的产生，还可介入由血管紧张肽，如内皮素-1（ET-1）引起的系膜细胞Ⅳ型胶原蛋白的表达及系膜细胞对血管紧张肽的收缩反应丧失[5].因此，研究PKC在DN 中的作用将对DN 的预防和治疗大有裨益。

细胞和细胞外基质之间的相互作用是细胞生物学中的重要话题之一。

细胞外基质是细胞外的三维结构，包括各种蛋白质、糖类、水分子、离子和细胞外间质等成分。

这些成分影响着细胞的生长、分化、细胞周期、信号传导、细胞与细胞之间的粘附、细胞间相互作用和移动等多个过程。

本文将从细胞外基质的组成和细胞与细胞外基质的相互作用等方面进行探讨。

一、细胞外基质的组成细胞外基质有多种成分，其中最重要的是蛋白质。

蛋白质是细胞外基质的重要组成部分，也是影响细胞和基质相互作用的主要因素之一。

细胞外基质的蛋白质包括胶原蛋白、纤维连接蛋白、表皮细胞附着素和纤溶酶等。

这些蛋白质形成了肌腱、韧带、弹性组织和软骨等。

除了蛋白质，细胞外基质中还有一些糖类，这些糖类可分为硫酸肝素和软骨素。

这些糖类对细胞生长、生物化学反应和基质稳定性等方面都有着重要的影响。

另外，细胞外基质中还有一些水分子和离子等成分。

水分子是细胞外基质中数量最多的成分之一，水分子对细胞和基质之间的交互作用有着重要的影响。

二、细胞与细胞外基质的相互作用细胞外基质对细胞有很大的影响，这种影响通常通过细胞外基质蛋白质分子与细胞表面蛋白质相互作用来实现。

这种相互作用有着非常重要的生物学意义，对细胞的生长、分化、细胞周期、信号传导、细胞与细胞之间的粘附、细胞间相互作用和移动等多个过程都有着直接或间接的影响。

1. 细胞与细胞外基质的黏附细胞与细胞外基质之间的相互作用，最显着的表现是细胞附着和黏附。

细胞的附着和黏附通过细胞表面蛋白质与基质蛋白质相互结合来实现。

在此过程中，有一些蛋白质是非常重要的，如纤维连接蛋白和表皮细胞附着素等。

这些蛋白质使细胞表面特异受体与基质结合，并通过细胞骨架的调节来形成有机系统，从而实现细胞与基质之间的黏附。

2. 细胞与细胞外基质的信号传导细胞外基质还能参与细胞内的信号传导。

一些蛋白质在基质中起到信号分子的作用，这些信号可以通过细胞表面的受体结合从而启动一系列的信号传导通路，对细胞产生影响。

细胞因子在糖尿病并发症中的作用糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病，其并发症严重影响着患者的生活质量和预期寿命。

细胞因子作为细胞间信号传递的重要分子，在糖尿病并发症的发生和发展中扮演着至关重要的角色。

糖尿病并发症主要包括糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变、糖尿病神经病变、糖尿病心血管病变等。

这些并发症的发生机制复杂，涉及多个生理病理过程，而细胞因子在其中发挥了重要的调节作用。

首先，炎症细胞因子如肿瘤坏死因子α（TNFα）、白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-1β（IL-1β）在糖尿病并发症中起着关键作用。

在糖尿病状态下，高血糖可诱导巨噬细胞和其他免疫细胞分泌这些炎症细胞因子。

TNFα能够促进细胞凋亡，导致内皮细胞功能障碍，从而影响血管的正常功能。

IL-6 不仅参与炎症反应，还能影响胰岛素信号传导，加重胰岛素抵抗。

IL-1β则可促进炎症的持续发展，损伤胰岛β细胞，进一步影响胰岛素的分泌。

在糖尿病肾病中，细胞因子的作用尤为显著。

转化生长因子β（TGFβ）是导致肾脏纤维化的重要细胞因子。

高血糖环境下，TGFβ的表达增加，促进肾小球系膜细胞增生和细胞外基质的积聚，导致肾小球硬化和肾功能受损。

此外，血管内皮生长因子（VEGF）的异常表达也与糖尿病肾病的发生密切相关。

VEGF 水平的升高可导致肾小球毛细血管通透性增加，促进蛋白尿的形成。

糖尿病视网膜病变是糖尿病常见的微血管并发症之一。

在这一过程中，细胞因子同样发挥了重要作用。

TNFα和 IL-6 等炎症因子可导致视网膜血管内皮细胞损伤，破坏血视网膜屏障。

VEGF 的过度表达则会诱导视网膜新生血管的形成，增加视网膜出血和失明的风险。

糖尿病神经病变也是糖尿病常见的并发症之一。

炎症细胞因子如TNFα和 IL-1β可直接损伤神经细胞，导致神经传导速度减慢和神经功能障碍。

此外，神经生长因子（NGF）等神经营养因子的表达异常也会影响神经细胞的存活和功能。

糖尿病心血管病变是糖尿病患者致残和致死的主要原因之一。