糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病的嚴重併發症之一,也是導致終末期腎病(ESRD)最常見的原因。外泌體(exosomes)是由膜衍生而來的納米級囊泡,已被證實可由多種細胞分泌,通過將其攜帶的蛋白質、脂質、RNA轉入受體細胞而成為細胞間的交流信使。多個研究證明,外泌體在DN的發生發展中發揮著重要作用。DN患者腎小管功能障礙往往出現較早,其程度與血糖水平直接相關。
為了探討高糖環境下腎小管上皮細胞來源外泌體誘導巨噬細胞激活的作用與機制,安徽醫科大學第一附屬醫院王東等使用下列實驗方法:正常糖(5.5 mmol/L)及高糖(30.0 mmol/L)分別處理人腎小管上皮細胞(HK2)48 h,收集兩組上清液,使用超速離心法提取外泌體,採用透射電鏡、Western印跡鑑定外泌體。兩組外泌體以PKH67標記後分別刺激人急性單核細胞白血病細胞株(THP-1)誘導分化的巨噬細胞,雷射共聚焦觀察THP-1巨噬細胞是否吞噬外泌體;顯微鏡下觀察THP-1巨噬細胞的形態;Transwell小室法檢測THP-1巨噬細胞的趨化能力;實時螢光定量PCR與酶聯免疫吸附試驗(ELISA)分別檢測THP-1巨噬細胞的誘導型一氧化氮合酶(iNOS)、腫瘤壞死因子(TNF-α)、白細胞介素1β(IL-1β)、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1/CCL2)水平;Western印跡檢測各組p-JNK、p-p38MAPK和NF-κB p65蛋白的水平。
結果發現,上清液經超速離心獲取的囊泡,在電鏡下觀察到外泌體,粒徑30~100 nm。Western印跡檢測囊泡表達外泌體的標誌蛋白CD63和TSG101,不表達Calnexin蛋白,提示所獲取外泌體的純度較高。(2)雷射共聚焦證實各組外泌體均能被THP-1巨噬細胞吞噬。與正常糖外泌體刺激組相比,高糖外泌體刺激組的THP-1巨噬細胞趨化能力增強,iNOS、TNF-α、IL-1β、MCP-1的表達和分泌水平均上調(均P<0.01),p-JNK、p-p38 MAPK和NF-κB p65蛋白水平也顯著升高(均P<0.01)。
研究表明,高糖環境下腎小管上皮細胞分泌的外泌體可通過MAPK/NF-κB信號通路誘導巨噬細胞的激活和功能改變。(生物谷Bioon.com)
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