上調(diào)表達Smad7對大鼠腹膜纖維化模型腹膜組織細胞外基質(zhì)積聚的影響.pdf

1、腹膜透析(Peritonealdialysis，PD)是治療終末期腎臟病尿毒癥的有效措施之一。相對于血液透析，腹膜透析有獨特的優(yōu)勢：安全，簡便，有效；對殘存腎功能有較好的保護作用；對中分子物質(zhì)清除效果好；透析開始3～5年的患者生存率更高等等。但是，長期維持性腹膜透析所導(dǎo)致的腹膜結(jié)構(gòu)改變和功能的喪失仍然是目前所面臨的最主要難題之一。腹膜在透析時長期與含糖非生理性的腹透液持續(xù)接觸、反復(fù)發(fā)生的腹膜炎均可導(dǎo)致腹膜上皮細胞的病理性改變，并導(dǎo)致腹膜

2、纖維化和腹膜功能的減退，超濾失敗，最終導(dǎo)致PD失敗。到目前為止，臨床上尚無有效方法防治長期透析導(dǎo)致的腹膜纖維化。因此，研究腹膜透析相關(guān)腹膜纖維化的發(fā)生機制及防治措施，對于防止或延緩腹膜纖維化的發(fā)生具有重要的科學(xué)意義及臨床實用價值。 導(dǎo)致腹膜結(jié)構(gòu)和功能改變的主要因素有：①高濃度葡萄糖腹透液(以下簡稱高糖透析液)的低pH值和生物不相容性；②反復(fù)發(fā)生的腹膜炎；③腹腔內(nèi)抗生素的應(yīng)用等。高糖透析液的不斷刺激和反復(fù)的腹膜炎是最重要的原因。已

3、有研究證實，高糖可引起腹膜間皮細胞肥大及再生修復(fù)功能障礙，導(dǎo)致腹膜間皮細胞層受損或脫落，并最終導(dǎo)致腹膜纖維化和腹膜功能喪失。體外研究證明，用葡萄糖刺激腹膜間皮細胞，可使其結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變。表現(xiàn)在腹膜間皮細胞表型改變，向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)換，失去其原有的細胞特性，角蛋白(cytokeratin)表達下調(diào)或喪失，同時細胞數(shù)量減少，TGF-beta分泌、膠原增加。細菌脂多糖(LPS)是最常見的誘導(dǎo)失控性炎癥反應(yīng)的主要因素之一。有研究報道大量炎癥

4、細胞進入腹腔后，吞噬細菌，并釋放氧自由基、蛋白酶、前列腺素、白三烯及IL-1、TNF-α等細胞因子，誘導(dǎo)并放大炎癥反應(yīng)。這些在腹膜組織內(nèi)聚集的大量炎癥細胞可能是腹膜纖維化形成的重要原因。最近的研究表明IL-1能誘導(dǎo)人腹膜間皮細胞發(fā)生表型改變，向成纖維細胞轉(zhuǎn)分化，同時刺激細胞外基質(zhì)膠原FNmRNA表達上調(diào)。 纖維化是過度的組織修復(fù)過程，其最顯著的特征是纖維母細胞的增生和細胞外基質(zhì)(Extracellularmatrix,ECM)的

5、過度積聚。TGF-β是已知的最主要的致纖維化的細胞因子。它對ECM的作用包括：刺激ECM蛋白的生成和積聚；降低蛋白酶的生成而減少基質(zhì)降解；增加蛋白酶抑制物和刺激ECM蛋白受體合成。TGF-β的許多生物學(xué)效應(yīng)通過Smads通路實現(xiàn)。TGF-β可刺激Smad2、3，并使其磷酸化入核。其中TGF-β抑制炎癥反應(yīng)作用是依賴Smad2途徑，而其導(dǎo)致ECM積聚是依賴Smad3途徑。Smad6、7是抑制性Smad，可通過抑制TGF-β與受體的結(jié)合，從

6、而對抗TGF-β的作用。有研究證實Smads信號通路的激活與Ⅰ型膠原啟動子轉(zhuǎn)錄活性增加有關(guān)，Smad蛋白直接參與了TGF-β1引起的膠原Ⅰ和膠原Ⅳ的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。 腹膜纖維化是以腹膜間皮細胞的轉(zhuǎn)分化與間皮下基質(zhì)成分的積聚為病理特征。ECM的含量與成分依賴于基質(zhì)合成與降解的動態(tài)平衡。TGF-β1可以通過抑制基質(zhì)降解酶類(如基質(zhì)金屬蛋白酶類Matrixmetalloproteinases，MMPs)的生成和增加基質(zhì)降解酶類抑制物(如組織

7、型金屬蛋白酶類抑制物Tissueinhibitorsofmetalloproteinases，TIMPs；及纖溶酶原激活物抑制物Plasminogenactivatorinhibitors，PAI)而減少基質(zhì)的降解。研究證明高糖基質(zhì)中，PAI-1、TIMP-1、TIMP-2的mRNA及蛋白量均增加，而它們是PA或MMPs的重要抑制劑，其含量的增加可抑制ECM的降解。Tang等在建立的大鼠抗基底膜腎小球腎炎模型中發(fā)現(xiàn)，各種膠原、纖維連接蛋

8、白沿基膜積聚；基質(zhì)溶解酶變化不明顯，而TIMP-1則比對照組升高5倍，提示TIMP-1的增多參與了ECM成分的積聚。 總之，腹膜纖維化的最主要的病理改變即是ECM在腹膜間皮下積聚，其中高濃度葡萄糖對腹膜本身的刺激作用和腹膜反復(fù)發(fā)生的炎癥是其主要誘導(dǎo)因素。然而，其作用機制尚不十分清楚?；谝陨涎芯勘尘?，我們推測：高糖或LPS可通過直接或間接刺激腹膜間皮上調(diào)TGF-β表達；TGF-β通過活化Smad信號通路，刺激ECM合成，影響降解