AngⅡ对腹膜间皮细胞ROS和NADPH氧化酶亚基p47phox表达的影响及黄芪的干预作用
2.3AngⅡ对NADPH氧化酶亚基p47phox表达的影响及黄芪的干预作用实时定量RT-PCR结果显示,AngⅡ可诱导NADPH氧化酶亚基p47phox mRNA表达上调,且以时间依赖模式上调,p47phox mRNA从4h开始有统计学差异(P<0.05),至12h到达峰值(图4)。Western blot结果显示,AngⅡ可诱导p47phox蛋白表达以时间依赖模式上调,从12h开始有统计学差异(P<0.05),至48h达峰(图5)。图4AngⅡ诱导NADPH氧化酶亚基p47phox mRNA的表达情况Fig.4 Ang Ⅱ induced NADPH oxidase subunits p47phox mRNA expression (n=4)4、8、12、24h vs. 0h,P<0.05。 图5AngⅡ诱导NADPH氧化酶亚基p47phox蛋白的表达情况Fig.5 Ang Ⅱ induced NADPH oxidase subunits p47phox protein expression (n=4) 12、24、48、72h vs. 0h,P<0.05。PMCs经AGI预处理后,再行AngⅡ体外刺激,可显著逆转由AngⅡ诱导的NADPH氧化酶亚基p47phox mRNA表达上调,C组、D组分别与B组比较,具有显著差异(P<0.05),但未观察到C组与D组有显著性差异,AGI对p47phox mRNA表达的抑制度不依赖浓度模式(图6)。图6AGI预处理可显著逆转AngⅡ诱导的NADPH氧化酶亚基p47phox mRNA表达的上调Fig.6 AGI pretreatment could reverse Ang Ⅱ’s induction of NADPH oxidase subunits p47phox mRNA expression(n=4)A:正常对照组;B:AngⅡ(10-7mol/L)组;C:AngⅡ+AGI(2g/mL)组;D:AngⅡ+AGI(1g/mL)组;A vs. B,P<0.05;B vs. C,P<0.05;B vs. D,P<0.05。
3讨论
腹膜纤维化是腹膜透析的重要并发症之一,对其发病机制的不断探讨、寻找新的治疗靶点及有效干预剂是腹膜透析进一步发展的迫切需要。AngⅡ不仅作为一种血管活性物质参与RAS的活化效应过程,而且局部产生的AngⅡ作为一种重要的生长因子参与调节细胞的增值、凋亡及纤维化进程,是引起腹膜纤维化的重要因子之一[10-12]。NADPH氧化酶是一种过氧化物酶, 广泛存在于吞噬细胞及非吞噬细胞,其催化产物活性氧( reactlve oxygen species, ROS) 参与机体防御和信息传递等许多生理过程。NADPH氧化酶主要由5个亚基组成,包括2个膜亚基:gp91phox、p22phox;3 个胞浆亚基:p47phox、p40pox、p67phox。另外,还有2个低分子量的GTP结合蛋白Rap1A和rac2。当细胞受到相应刺激后, 胞浆亚基p47phox被磷酸化激活,与p67phox结合并向胞膜转位,与胞膜亚基结合组成有氧化活性的复合体,将氧催化为-O2-,进而产生一系列活性氧,造成细胞损伤。NADPH氧化酶作为ROS的调控酶,其胞浆亚基p47phox在多种组织的氧化应激反应中起着始动、枢纽性作用[13-15]。如前所述,色谱指纹图谱证实黄芪注射液有稳定的清除自由基、抗氧化的色谱峰,其拮抗高糖环境对腹膜间皮细胞的氧化应激损伤的作用已被证实。该实验研究中,在AngⅡ作用下,ROS的产生明显增加,腹膜间皮细胞NADPH氧化酶亚基p47phox mRNA和蛋白结果一致,均呈时间依赖模式的表达上调。我们应用黄芪注射液预处理后发现,黄芪不仅可明显减少由AngⅡ诱导的腹膜间皮细胞ROS的产生,而且可使NADPH氧化酶亚基p47phox的表达降低。该实验表明黄芪不仅能够抑制NADPH氧化酶的表达,而且可抑制其活性。 由此我们推测,黄芪通过抑制腹膜间皮细胞NADPH氧化酶的表达及其活性,从而减少腹膜间皮细胞ROS的产生,阻断ROS在其中的信号传导作用,及下游因子TGF-β的过度表达,减轻细胞的转分化和细胞外基质的积聚,增加细胞外基质的降解而发挥其延缓腹膜纤维化的作用。
综上所述,长期腹膜透析患者,腹膜间皮细胞暴露于腹透液高糖、低pH值、乳酸盐和葡萄糖降解物GDP等多种生物不相容因素下,可导致腹膜纤维化,AngⅡ、ROS、NADPH氧化酶均参与其中。腹膜间皮细胞经AngⅡ刺激,其ROS产生明显增多。ROS产生增多与其调控酶——NADPH氧化酶的表达上调密切相关。黄芪注射液能够抑制NADPH氧化酶的表达,减少腹膜间皮细胞ROS的产生,从而减少腹膜的氧化应激损伤,延缓腹膜纤维化的发生发展。
【参考文献】
/[1/]KIRIBAYASHI K, MASAKI T, NAITO T, et al. AngiotensinⅡ induces fibronectin expression in human peritoneal cells via ERK1/2 and P38MAPK /[J/]. Kidney Int, 2005, 67:1126-1135.
/[2/]NOH H, LEE HB, YU MR, et al. Angiotensin II mediates high glucose-induced TGF-beta1 and fibronectin upregulation in HPMC through reactive oxygen species /[J/]. Perit Dial Int, 2005, 25(1):38-47.
/[3/]KAREN B, KARL-HEINZ K. The NOX family of ROS-generating NADPH oxidases: physiology and pathophysiology /[J/]. Physiol Rev, 2007, 87:245-313.
/[4/]HA H, CHA MK, CHOI HN, et al. Effects of peritoneal dialysis solutions on the secretion of growth factors and extracellular matrix proteins by human peritoneal mesothelial cells /[J/]. Perit Dial Int, 2002, 22(2):171-177.
/[5/]张磊,聂磊,王唯红. 黄芪注射液色谱指纹图谱与抗氧化作用的相关分析 /[J/]. 中药材,2009, 32(11):1757-1760.
/[6/]舒静,王怡,张晓云. 黄芪注射液拮抗高糖腹膜透析液对腹膜间皮细胞紧密连接的影响 /[J/]. 上海中医药大学学报, 2007, 21(4):50-53.
/[7/]徐家云,王俊霞,孟晓青,等. 黄芪注射液对大鼠腹膜透析效能及腹膜超微结构的影响 /[J/]. 河南科技大学学报, 2006, 24(2):81-83.
/[8/]YANG X, YE R, KONG Q, et al. CD40 is expressed on rat peritoneal mesothelial cells and upregulates ICAM-1 production /[J/]. Nephrol Dial Transplant, 2004, 19(6):1378-1384.
/[9/]ZHANG Z, YUAN W, SUN L. 1,25-Dihydroxyvitamin D3 targeting of NF-κB suppresses high glucose-induced MCP-1 expression in mesangial cells /[J/]. Cult Rev, 2007, 72(2):193-201.
/[10/]RHYU DY, YANG YQ, HA H, et al. Role of reactive oxygen species in TGF-β-induced mitogen-activated protein kinase activation and epithelial-mesenchymal transition in renal tubular epithelial cells /[J/]. J Am Soc Nephrol, 2005, 16(1):667-675.
/[11/]SCHILTE MN, WAM CELIE J, TER-WEE PM, et al. Factors contributing to peritoneal tissue remodeling in peritoneal dialysis /[J/]. Perit Dial Int, 2009, 29(6):605-617.
/[12/]RUIZ-ORTEGA M, RUPEREZ M, ESTEBAN V, et al. Angiotensin Ⅱ: a key factor in the inflammatory and fibrotic response in kidney diseases /[J/]. Nephrol Dial Transplant, 2006, 21(1):16-20.
/[13/] SIOW YL, AU-YEUNG KK, WOO CW, et al. Homocysteine stimulates phosphorylation of NADPH oxidase p47phox and p67phox subunits in monocytes via protein kinase Cbeta activation /[J/]. Biochem J, 2006, 398(1):73-82.
/[14/]LI JM, SHAH AM. ROS Generation by nonphagocytic NADPH oxidase: Potential relevance in diabetic nephropathy /[J/]. J Am Soc Nephrol, 2003, 14:s221-s226.
/[15/]CHEN JX, STINNETT A. Critical role of the NADPH oxidase subunit p47phox on vascular TLR expression and neointimal lesion formation in high-fat diet-induced obesity /[J/]. LabInvest, 2008, 88(9):1316-1328.