活性维生素D3通过VDR调控SOCS和JAK／STAT通路在糖尿病肾病中的作用研究

In recent years, the study finds: vitamin D deficiency causes insulin secretion and effect obstacle in diabetes mellitus (DM) patient and promote the occurrence and development of DM and its complications. The internal environment dysfunction causes the over activation of JAK/STAT and mediates renal cell dysfunction in DM, which further aggravates vitamin D deficiency. The downregulation of suppressors of cytokine signaling (SOCS) caused by vitamin D deficiency is an important negative regulator of JAK/STAT. And it is further aggravates the abnormal activation of JAK/STAT signaling and is mediated renal injury, which may be an important mechanism on diabetic nephropathy (DN) . Therefore the present study is designed to firstly investigate the effect of vitamin D3[1,25- (OH)2VD3] on glomerular epithelial cell, mesangial cell proliferation and hypertrophy，and explore its mechanism in vitro. Then build the VDR knockout KKay mice with type 2 diabetes，and observe whether 1,25-(OH)2VD3's protective effect on DN is realized by regulating the SOCS and JAK/STAT pathway through VDR or not. The present study is aimed to explore the new pathogenesis for 1,25- (OH)2VD3 prevention and treatment of DN，and to provide theoretical basis for the following research and development of treatment drugs for DN aiming to this new type of 1,25- (OH)2VD3 preparations.

近年来研究发现，维生素D缺乏导致糖尿病（DM）患者胰岛素分泌和作用障碍促进DM及其并发症的发生及发展。DM时机体内环境紊乱导致JAK/STAT过度激活并介导肾脏细胞功能紊乱，由此进一步加重维生素D缺乏。维生素D缺乏致细胞因子信号转导抑制分子(SOCS)表达减少，后者是JAK/STAT重要负性调节因子，其表达减少进一步加剧JAK/STAT信号通路异常激活及其介导的肾脏损伤，这可能是糖尿病肾病（DN）发生的重要机制。本课题首先在体外观察活性维生素D3[1,25-(OH)2VD3]对高糖诱导的肾小球内皮和系膜细胞增殖及肥大的影响并探讨其机制；然后通过构建维生素D受体（VDR）基因敲除2型糖尿病KKay小鼠，观察1,25-(OH)2VD3对DN的保护作用是否通过VDR调控SOCS和JAK／STAT通路来实现，旨在从一个新的角度探讨1,25-(OH)2VD3防治DN的可能机制。

糖尿病肾病（Diabetic nephropathy，DN）是目前引起终末期肾病的首要原因，致死率高。2007年美国国家肾脏病基金会（National kidney foundation，NKF）制定了肾脏病生存质量指导指南建议用糖尿病肾脏病(Diabetic kidney disease，DKD)取代DN，故后面所提到的DKD即DN。目前对于DKD治疗效果不尽人意，单一因素的调控很可能不足以解决这一难题。研究内容：为了解决这一瓶颈问题，本课题首先分离、纯化，并建立原代培养小鼠肾小球微血管内皮细胞和系膜细胞；观察在体外模拟高血糖状态下对小鼠肾小球微血管内皮细胞和系膜细胞生长状态及相关细胞因子分泌的影响，并初步探讨1,25-(OH)2VD3对DKD的保护作用及可能的机制。然后构建VDR基因沉默的DKD小鼠模型，体内验证1,25-(OH)2VD3干预情况下对肾脏的保护作用是否通过VDR影响JAK／STAT通路来实现。重要结果：体外成功分离肾小球，并分离、纯化、鉴定及建立原代培养小鼠肾小球微血管内皮细胞和肾小球系膜细胞；在高血糖状态下JAK1、JAK2、STAT1、STAT3、SOCS1和SOCS3的mRNA和p-JAK2/ JAK2、p-STAT1/ STAT1、p-STAT3/ STAT3和 SOCS3蛋白的表达增加，p-JAK1/ JAK1、SOCS1蛋白表达均无统计学差异。1,25-(OH)2D3和AG490均可抑制升高的p-JAK2/ JAK2、p-STAT1/ STAT1和p-STAT3/ STAT3基因的表达，尤其对JAK2/ STAT3信号通路。此外，1,25-(OH)2D3还可抑制IL-6、Chemerin等细胞因子介导的炎症反应，促进IL-10的分泌和VDR的蛋白表达。体内验证结果进一步阐明1,25-(OH)2VD3对DKD的保护作用是通过VDR增强SOCS 的表达，从而影响JAK/STAT信号通路来实现。本课题意义在于：通过1,25-(OH)2VD3对DN的保护作用及其可能机制的研究，不仅能进一步拓宽我们对于活性维生素D功能的新认识，更有可能为DKD早期防治提供新的思路。