组蛋白去乙酰化酶抑制剂vpa通过内质网应激干预糖尿病肾病的研究

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1、组蛋白去乙酰化酶抑制剂VPA通过内质网应激干预糖尿病肾病的研究TheinterventiveeffectsofhistonedeacetylasesinhibitorVPAondiabeticnephropathyinratthroughendoplasmicreticulumstressregulationanditsmechanism作者姓名：孙昕昳专业名称：病理与病理生理学研究方向：分子病理生理学指导教师：孙连坤教授学位类别：医学博士培养单位：吉林大学基础医学院论文答辩日期：2015年6月1日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位

2、曾庆录教授东北师范大学主席李玉林教授吉林大学邵吉民教授浙江大学委员金宁一教授中国人民解放军军事医学科学院吴立玲教授北京大学王恩华教授中国医科大学全成实教授吉林大学刘强教授大连医科大学盲审教授王丽颖教授吉林大学中文摘要糖尿病肾病（diabeticnephropathy，DN）是糖尿病(diabetesmellitus，DM）微血管并发症之一，是产生终末期肾衰竭（endstagerenaldisease，ESRD）的主要原因，严重威胁人们健康。人们认为DN主要原因是肾小球基底膜细胞损伤等，但是，最近研究发现DN时肾小管上皮细胞也存在明显的病理变化。可见，DN发病机制极其复杂，需要对

3、DN的机制及治疗方法进行研究。内质网（endoplasmicreticulum，ER）是真核生物中与分泌途径有关的重要的细胞器，它与蛋白的折叠、转运及翻译后修饰密切相关。内质网腔对外界刺激非常敏感，在缺血、缺氧、营养物质耗竭、钙稳态失衡、氧化应激等因素刺激下ER稳态失衡，导致内质网应激（endoplasmicreticulumstress，ERS）的产生。ERS时内质网腔内错误折叠蛋白及未折叠蛋白堆积，ER通过未折叠蛋白反应（unfoldedproteinresponse，UPR）激活下游信号通路进行自我调节以减轻或终止ERS，对细胞起到保护作用。然而，当刺激持久或强烈时，ER

4、S不可逆转，则启动ERS介导的细胞凋亡途径（ER-associateddeath，ERAD）导致细胞凋亡。因此，以ERS为治疗靶点的研究越来越受到人们的关注。糖尿病状态下，高血糖、游离脂肪酸增多、氧化应激等均是ERS的诱发因素，而DN是糖尿病晚期的慢性并发症，这些不良因素长期持久的刺激使ERS不可逆转，最终启动ERAD并与其他细胞损伤机制串话，起到级联放大效应，引起细胞凋亡，最终导致器官的衰竭。因此，抑制ERS可能会改善DN的发生与发展。目前研究表明DN时ERS相关蛋白的表达变化比较明确，但是这些蛋白的表达调控尚不清楚。真核生物基因表达是完整复杂的网络调控过程。真核生物基因表达

5、调控包括基因组DNA水平的调控，其中染色质结构的改变对基因组DNA水平的调控影响较大。组蛋白乙酰化修饰与染色质结构改变关系密切，可以调控基因的转录。组蛋白乙酰化参与细胞的增殖，迁移和凋亡。组蛋白乙酰化与去乙酰化作用由组蛋白去乙酰化酶（histonedeacetylase，HDAC）与组蛋白乙酰基转移酶（histoneacetyltransferase，HAT）之间的动态平衡决定。组蛋白去乙酰化酶抑I制剂（histonedeacetylasesinhibitors，HDACIs）抑制HDAC，促进组蛋白乙酰化，影响基因转录活性，因此在神经退行性变，糖尿病，心血管疾病及自身免疫性疾

6、病等方面均有广泛的研究。丙戊酸（Valproicacid，VPA）是HDACIs代表药物，可以非选择性的抑制HDAC，已有实验结果显示HDACIs对肾损伤有一定的保护作用，并有研究表明HDAC与ERS相关基因的转录有关。因此，我们推测HDACIs可能通过调控ERS相关蛋白的乙酰化水平减轻糖尿病肾损伤。本研究通过体内实验研究VPA对DN大鼠模型ERS、细胞凋亡及糖尿病肾损伤的影响，探讨了VPA是否通过ERS及细胞凋亡干预DN；通过体外实验研究了VPA对高糖诱导大鼠NRK-52E细胞的ERS及细胞凋亡的影响；并在NRK-52E细胞和DN大鼠模型中初步探讨VPA对DN的作用是否通过调

7、控ERS相关基因的乙酰化水平从而影响基因的转录实现的。方法：在体内实验中通过给予Wistar大鼠注射STZ后继续高脂饲养22周，诱导形成DN模型,而后给予VPA灌胃8周后取材。对DN大鼠模型进行了生化代谢指标检测、组织病理学形态及透射电镜检查明确VPA对DN大鼠模型肾损害的影响。采用免疫组化、免疫荧光及Westernblot的方法检测了ERS相关蛋白GRP78、CHOP及Caspase12的蛋白表达明确VPA对DN大鼠模型ERS的影响。采用TUNEL法检测细胞凋亡率及Westernblot的