NLRP3在糖尿病肾病中的作用及分子机制

NLRP3 inflammsome activation contributes to the inflammatory diseases including type 2 diabetes. NLRP3 contributes to renal inflammation, injury, and fibrosis following unilateral ureteric obstruction in mice. At present, the role of NLRP3 inflammasome in diabetic nephropathy is unknown. In this project, we will investigate the effect and molecular mechanism of NLRP3 and TXNIP on diabetic nephropathy, and the interaction of both using NLRP3-/- and TXNIP-/- mice. We will observe the effect of NLRP3 on apoptosis and epithelial-mesenchymal transition in renal tubular cells under diabetic condition using primary cultured renal tubular cells from NLRP3-/-, TXNIP-/- and wild type mice. Meanwhile we will also investigate the role and moleculor mechanism of NLRP3 on HG-induced apoptosis and epithelial-mesenchymal transition in huamn renal tubular cells using gene transfection, siRNA interference and other molecular biology techniques. This project will be helpful to reveal the role and molecular mechanisms of NLRP3 in diabetic nephropathy. And this project has important theory significance and practical value for offering a new therapeutic strategies for the prevention and treatment of diabetic nephropathy.

NLRP3炎性小体活化在2型糖尿病等多种炎症性疾病中发挥重要作用。NLRP3与UUO小鼠肾脏炎症、肾损伤和纤维化密切相关。目前，NLRP3炎性小体在糖尿病肾病发病中的作用还不清楚。本研究将利用基因敲除鼠（NLRP3-/-和TXNIP-/-）观察NLRP3和TXNIP在糖尿病肾损伤中的作用和分子机制，以及二者的相互作用关系。体外原代培养NLRP3-/-、TXNIP-/-和野生型小鼠肾小管上皮细胞，观察NLRP3对糖尿病状态下细胞凋亡和转分化的作用及其分子机制，以及TXNIP与NLRP3之间的相互作用。同时，利用基因转染、siRNA干扰等技术观察NLRP3与高糖诱导的人肾小管细胞凋亡和表型转化的关系以及相关分子机制。本研究将有助于揭示NLRP3在糖尿病肾病发病中的作用和分子机制，为糖尿病肾病防治提供新的作用靶点和思路，具有重要的理论意义和实用价值。

NLRP3 炎性小体活化在2 型糖尿病等多种炎症性疾病中发挥重要作用。NLRP3 与UUO 小鼠肾脏炎症、肾损伤和纤维化密切相关。本项目利用基因敲除鼠（NLRP3-/-）观察了NLRP3 在糖尿病肾损伤中的作用和分子机制，以及与TXNIP的相互作用关系。体外培养肾小管上皮细胞、足细胞，观察了敲低NLRP3 对糖尿病状态下细胞凋亡、转分化以及脂质沉积的作用及其分子机制，以及TXNIP 与NLRP3 之间的相互作用。利用2型糖尿病小鼠（db/db）模型,观察了NLRP3特异性抑制剂MCC950对糖尿病肾损伤的作用以及机制。同时，利用TXNIP基因敲除鼠制备UUO模型，进一步研究了TXNIP/NLRP3在肾脏炎症和纤维化中作用以及相关机制。结果表明：1. 在糖尿病肾脏，TXNIP与NLRP3炎症体激活之间存在相互作用关系。2. 敲低NLRP3能够明显抑制高糖诱导的肾小管细胞表型转化、Smad3以及p38MAPK和ERK1/2信号通路的活化；同时，敲低NLRP3也能够抑制TGF-β1诱导的肾小管细胞表型转化。3.NLRP3基因敲除能够明显改善糖尿病动物肾脏功能，抑制糖尿病肾脏细胞氧化应激状态、细胞凋亡、肾小球硬化、纤维化、炎症以及肾脏细胞的脂质沉积。4.NLRP3基因敲除能够明显改善糖尿病足细胞的减少以及脂质沉积。5. MCC950能够明显改善2型糖尿病小鼠肾脏功能，抑制糖尿病肾脏细胞氧化应激状态、细胞凋亡、肾小球硬化、纤维化、炎症以及肾脏细胞的脂质沉积。敲低NLRP3或MCC950能够明显抑制高糖诱导足细胞和肾小管细胞的凋亡、脂质沉积，减少ROS产生和NF-κB的激活。6. TXNIP基因敲除明显改善UUO诱导的肾脏纤维化、炎症、氧化应激以及NLRP3炎症体的激活。本项目结果证实NLRP3炎症体激活在糖尿病肾病发病过程发挥重要作用，调控糖尿病肾脏NLRP3炎症体活性有可能成为临床防治糖尿病肾病的有效方法。