內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激：解鎖糖尿病腎損害機(jī)制與干預(yù)策略的新視角一、引言1.1研究背景糖尿病作為一種全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題，其發(fā)病率正呈逐年上升趨勢(shì)。國(guó)際糖尿病聯(lián)盟（IDF）發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球糖尿病患者數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2045年，患者總數(shù)將突破7億人。糖尿病不僅嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，還會(huì)引發(fā)一系列嚴(yán)重的并發(fā)癥，其中糖尿病腎損害（DiabeticKidneyDisease，DKD）是糖尿病最為常見(jiàn)且嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一。DKD的發(fā)病機(jī)制極為復(fù)雜，涉及到糖代謝紊亂、炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、遺傳因素等多個(gè)方面，且目前臨床上對(duì)其治療仍存在諸多困難，多數(shù)患者會(huì)不可避免地進(jìn)展為終末期腎臟病，最終需要依賴透析治療或腎移植，這不僅給患者帶來(lái)了沉重的身體和心理負(fù)擔(dān)，也給社會(huì)醫(yī)療資源造成了巨大的壓力。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)作為細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成、折疊和修飾的關(guān)鍵場(chǎng)所，以及重要的鈣離子貯存庫(kù)，在維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)細(xì)胞受到諸如缺氧、營(yíng)養(yǎng)缺乏、鈣離子濃度失衡或高糖等各種應(yīng)激刺激時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常功能會(huì)發(fā)生紊亂，導(dǎo)致未折疊或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中大量積累，進(jìn)而引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（EndoplasmicReticulumStress，ERS）。適度的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激能夠激活細(xì)胞的自我保護(hù)機(jī)制，幫助細(xì)胞在外界刺激下恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，維持生存；然而，當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激過(guò)強(qiáng)或持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)打破內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)平衡，激活一系列促凋亡信號(hào)通路，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色。在糖尿病狀態(tài)下，腎臟細(xì)胞長(zhǎng)期暴露于高糖環(huán)境中，這會(huì)引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致腎臟細(xì)胞損傷、凋亡以及纖維化等病理變化，進(jìn)而促進(jìn)糖尿病腎損害的進(jìn)展。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激能夠激活C/EBP同源蛋白（CHOP）信號(hào)通路和X-box結(jié)合蛋白-1（XBP-1）信號(hào)通路等多種信號(hào)通路，這些信號(hào)通路不僅參與了腎臟細(xì)胞的凋亡過(guò)程，還與腎臟纖維化的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還會(huì)導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的加劇，進(jìn)一步促進(jìn)糖尿病腎損害的惡化。因此，深入研究?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的作用機(jī)制，對(duì)于揭示糖尿病腎損害的發(fā)病機(jī)制、尋找新的治療靶點(diǎn)以及開(kāi)發(fā)有效的治療策略具有重要的理論意義和臨床價(jià)值。1.2研究目的與意義本研究旨在深入探究?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的作用機(jī)制，明確內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)信號(hào)通路在糖尿病腎損害發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的具體調(diào)控機(jī)制，以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與其他病理生理過(guò)程（如氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等）之間的相互關(guān)系。通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，觀察內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活或抑制后對(duì)腎臟細(xì)胞功能、形態(tài)以及相關(guān)分子表達(dá)的影響，揭示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)，為糖尿病腎損害的防治提供新的理論依據(jù)。深入研究?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的作用機(jī)制具有極其重要的理論意義和臨床價(jià)值。從理論層面來(lái)看，有助于進(jìn)一步完善糖尿病腎損害的發(fā)病機(jī)制理論體系，深入了解細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)在糖尿病腎損害中的異常調(diào)控，為后續(xù)相關(guān)研究提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，推動(dòng)糖尿病及其并發(fā)癥領(lǐng)域的學(xué)術(shù)發(fā)展。在臨床應(yīng)用方面，本研究意義重大。一方面，有助于發(fā)現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)，為開(kāi)發(fā)針對(duì)糖尿病腎損害的新型治療藥物提供方向，有望打破目前治療手段的局限性，提高治療效果；另一方面，能夠?yàn)榕R床早期診斷糖尿病腎損害提供潛在的生物標(biāo)志物，實(shí)現(xiàn)疾病的早發(fā)現(xiàn)、早治療，延緩疾病進(jìn)展，降低患者發(fā)展為終末期腎臟病的風(fēng)險(xiǎn)，減輕患者的痛苦和社會(huì)醫(yī)療負(fù)擔(dān)，提高患者的生活質(zhì)量。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來(lái)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與糖尿病腎損害之間的關(guān)系成為了國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，眾多學(xué)者從不同角度進(jìn)行了深入探索，取得了一系列有價(jià)值的研究成果。在國(guó)外，諸多研究聚焦于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)信號(hào)通路在糖尿病腎損害中的作用機(jī)制。如[文獻(xiàn)1]通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)高糖環(huán)境可激活腎臟細(xì)胞中的PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路，進(jìn)而誘導(dǎo)CHOP蛋白表達(dá)上調(diào)，引發(fā)細(xì)胞凋亡，促進(jìn)糖尿病腎損害的發(fā)展。[文獻(xiàn)2]研究表明，XBP-1信號(hào)通路的異常激活在糖尿病腎纖維化進(jìn)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，它能夠調(diào)節(jié)相關(guān)纖維化因子的表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度沉積，加重腎臟纖維化程度。在臨床研究方面，[文獻(xiàn)3]對(duì)糖尿病腎病患者的腎臟組織進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的表達(dá)水平顯著高于健康人群，且與患者的腎功能指標(biāo)密切相關(guān)，進(jìn)一步證實(shí)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的重要作用。國(guó)內(nèi)學(xué)者也在該領(lǐng)域取得了豐碩的成果。[文獻(xiàn)4]通過(guò)構(gòu)建糖尿病大鼠模型，研究發(fā)現(xiàn)中藥復(fù)方能夠通過(guò)抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，減輕腎臟細(xì)胞的損傷，改善腎功能，其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的表達(dá)以及抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)。[文獻(xiàn)5]在細(xì)胞水平上探討了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與自噬之間的交互作用在糖尿病腎損害中的影響，發(fā)現(xiàn)適度的自噬可以減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激對(duì)腎臟細(xì)胞的損傷，而過(guò)度自噬則可能加劇細(xì)胞損傷，提示了自噬在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的糖尿病腎損害中的復(fù)雜調(diào)節(jié)作用。盡管目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的研究已取得了顯著進(jìn)展，但仍存在一些空白與不足。一方面，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)信號(hào)通路眾多，各信號(hào)通路之間的相互作用及協(xié)同調(diào)控機(jī)制尚未完全明確，例如PERK、IRE1和ATF6三條經(jīng)典信號(hào)通路在糖尿病腎損害不同階段的激活順序、相互影響以及如何共同調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)等方面，仍有待深入研究。另一方面，雖然已經(jīng)明確內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等在糖尿病腎損害中相互關(guān)聯(lián)，但具體的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和交互作用機(jī)制仍不清晰，這限制了對(duì)糖尿病腎損害發(fā)病機(jī)制的全面理解以及有效治療策略的開(kāi)發(fā)。此外，目前針對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的治療研究多處于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)階段，從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化過(guò)程中還面臨諸多挑戰(zhàn)，如如何選擇安全有效的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激調(diào)節(jié)劑、確定最佳的治療時(shí)機(jī)和劑量等問(wèn)題，均需要進(jìn)一步的研究和探索。二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與糖尿病腎損害的相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激概述2.1.1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（EndoplasmicReticulum，ER）是真核細(xì)胞中廣泛存在的一種由膜構(gòu)成的復(fù)雜細(xì)胞器，其由一層單位膜圍成的扁囊、小管或小泡相互連接形成三維網(wǎng)狀膜系統(tǒng)，厚度約為5-6納米，在細(xì)胞中呈連續(xù)的網(wǎng)膜狀分布，通常與質(zhì)膜和外核膜相連續(xù)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RoughEndoplasmicReticulum，RER）和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（SmoothEndoplasmicReticulum，SER）兩種類型。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多呈扁囊狀，因其膜表面附著大量核糖體而得名，這些核糖體猶如一個(gè)個(gè)“小工廠”，是蛋白質(zhì)合成的關(guān)鍵場(chǎng)所，所以粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要參與外輸性蛋白質(zhì)及多種膜蛋白的合成、加工與轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。例如，在胰腺細(xì)胞中，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)，這與胰腺細(xì)胞需要大量合成和分泌消化酶等蛋白質(zhì)密切相關(guān)；而在未分化或低分化的細(xì)胞如胚胎細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞中，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)則相對(duì)不發(fā)達(dá)?；鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)多呈小泡或分支管狀，膜表面無(wú)核糖體附著，它是一種多功能細(xì)胞器，在不同細(xì)胞、同一細(xì)胞的不同發(fā)育階段或不同生理時(shí)期，其形態(tài)結(jié)構(gòu)、數(shù)量、細(xì)胞內(nèi)空間分布及發(fā)達(dá)程度存在較大差異，且具有不同的功能特性。如在睪丸間質(zhì)細(xì)胞、卵巢黃體細(xì)胞及腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞中，滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大量存在，這是因?yàn)樗鼌⑴c了類固醇激素的合成；肝細(xì)胞中豐富的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)則與其減毒功能相關(guān)；在平滑肌和橫紋肌中，滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特化為肌質(zhì)網(wǎng)，通過(guò)儲(chǔ)存及釋放Ca2?來(lái)調(diào)節(jié)肌肉收縮。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)合成、加工、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中扮演著不可或缺的角色，是細(xì)胞維持正常生理功能的重要保障。從蛋白質(zhì)合成角度來(lái)看，核糖體附著于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，以信使核糖核酸（mRNA）為模板，將氨基酸按照特定順序連接成多肽鏈，開(kāi)始蛋白質(zhì)的合成過(guò)程。新生的多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后，會(huì)經(jīng)歷一系列復(fù)雜的修飾和折疊過(guò)程，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)富含的分子伴侶，如葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（GRP78）等，能夠幫助多肽鏈正確折疊，形成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。同時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)還參與蛋白質(zhì)的糖基化修飾，通過(guò)在蛋白質(zhì)上添加糖鏈，改變蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生物學(xué)功能，影響蛋白質(zhì)的折疊、穩(wěn)定性、定位以及細(xì)胞間的識(shí)別和信號(hào)傳導(dǎo)等過(guò)程。例如，許多分泌蛋白和膜蛋白都需要經(jīng)過(guò)糖基化修飾才能發(fā)揮正常功能。在脂質(zhì)合成方面，滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的主要場(chǎng)所，它能夠合成磷脂、膽固醇等脂質(zhì)分子，這些脂質(zhì)不僅是細(xì)胞膜的重要組成成分，還參與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)還參與碳水化合物代謝，如糖原的合成與分解等過(guò)程，對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)的能量平衡和代謝穩(wěn)態(tài)具有重要作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過(guò)出芽方式形成囊泡，將合成的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁郀柣w等其他細(xì)胞器，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的定向運(yùn)輸和分配，確保細(xì)胞內(nèi)各個(gè)部位能夠獲得所需的物質(zhì)，維持細(xì)胞的正常生理功能。2.1.2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的概念與觸發(fā)因素內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（EndoplasmicReticulumStress，ERS）是指當(dāng)細(xì)胞受到多種有害因素刺激時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)被打破，導(dǎo)致未折疊或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)大量積累，從而引發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列應(yīng)激反應(yīng)的過(guò)程。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是其正常行使功能的基本條件，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擁有一套復(fù)雜的內(nèi)穩(wěn)態(tài)體系來(lái)維持自身功能的穩(wěn)定。然而，當(dāng)細(xì)胞遭遇缺血再灌注損傷、氧化應(yīng)激、同型半胱氨酸等化學(xué)物質(zhì)處理、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成過(guò)快超過(guò)蛋白折疊能力、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣代謝紊亂、卵磷脂合成障礙以及糖尿病狀態(tài)下的高糖環(huán)境等多種物理、化學(xué)或遺傳因素時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)穩(wěn)態(tài)就會(huì)失衡，進(jìn)而引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。在糖尿病患者體內(nèi)，長(zhǎng)期的高血糖狀態(tài)是觸發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的重要因素之一。高糖環(huán)境可通過(guò)多種途徑影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常功能。一方面，高糖會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)代謝紊亂，使蛋白質(zhì)合成異常增加，超過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白折疊能力，從而造成未折疊或錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)堆積。另一方面，高糖還會(huì)干擾內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)重要的鈣離子儲(chǔ)存庫(kù)，鈣離子在蛋白質(zhì)折疊、修飾以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵作用。高糖環(huán)境下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣泵功能受損，導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)鈣離子外流增加，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)鈣離子濃度降低，破壞了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的鈣穩(wěn)態(tài)，而鈣離子濃度的失衡又會(huì)進(jìn)一步影響蛋白質(zhì)的折疊和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常功能，最終引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏，如葡萄糖饑餓和氨基酸饑餓，也是引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的常見(jiàn)因素。蛋白質(zhì)及核苷酸的生物合成均依賴于必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，當(dāng)細(xì)胞缺乏這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，會(huì)造成代謝壓力，影響蛋白質(zhì)的合成和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常功能，導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的發(fā)生。某些藥物或毒素，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2?酶抑制劑Thapsigagrin、鈣離子載體A23187、糖基化抑制劑衣霉素等，能夠干擾內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的鈣離子平衡、蛋白質(zhì)翻譯后修飾等過(guò)程，從而引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。病毒感染時(shí)，病毒蛋白在細(xì)胞內(nèi)的大量合成和堆積，也會(huì)擾亂內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常功能，誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)。2.1.3內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)未折疊蛋白反應(yīng)（UnfoldedProteinResponse，UPR）來(lái)應(yīng)對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能紊亂，恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)。UPR主要通過(guò)三條保守的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，分別是蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（ProteinKinaseR-likeEndoplasmicReticulumKinase，PERK）途徑、肌醇需求酶1（Inositol-RequiringEnzyme1，IRE1）途徑和活化轉(zhuǎn)錄因子6（ActivatingTranscriptionFactor6，ATF6）途徑。PERK途徑中，PERK屬于eIF2α蛋白激酶家族成員，是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的I型膜蛋白。在正常生理狀態(tài)下，PERK的N端與免疫球蛋白結(jié)合蛋白（BiP）結(jié)合，處于非活化狀態(tài)。當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生，未折疊或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)積累時(shí)，BiP會(huì)從PERK的N端解離，去結(jié)合這些異常蛋白質(zhì)，從而暴露PERK的二聚化位點(diǎn)，使PERK發(fā)生二聚化并自磷酸化而活化。活化的PERK能夠特異性地磷酸化真核翻譯起始因子2α（eIF2α）的51位絲氨酸，使eIF2α磷酸化。磷酸化的eIF2α?xí)抡{(diào)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的整體水平，從而減少新合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，PERK-eIF2α信號(hào)通路還能誘導(dǎo)某些特定基因的轉(zhuǎn)錄，如激活轉(zhuǎn)錄因子4（ATF4）等，這些轉(zhuǎn)錄因子可以調(diào)節(jié)一系列下游基因的表達(dá)，參與細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng)、氨基酸代謝、抗氧化防御等過(guò)程，幫助細(xì)胞適應(yīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激環(huán)境。研究表明，在糖尿病腎損害中，PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路被激活，導(dǎo)致腎臟細(xì)胞中CHOP蛋白表達(dá)上調(diào)，CHOP是一種促凋亡蛋白，其表達(dá)增加會(huì)誘導(dǎo)腎臟細(xì)胞凋亡，進(jìn)而促進(jìn)糖尿病腎損害的發(fā)展。IRE1途徑中，IRE1是一種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜蛋白，具有蛋白激酶和核糖核酸酶（RNase）雙重活性。在非內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激條件下，IRE1的N端與BiP結(jié)合，處于非活化狀態(tài)。當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，BiP從IRE1的N端解離，使IRE1發(fā)生寡聚化和自磷酸化而活化。活化的IRE1發(fā)揮其RNase活性，特異性地剪接X(jué)盒結(jié)合蛋白1（XBP-1）mRNA，去除其中26個(gè)堿基的內(nèi)含子，改變XBP-1mRNA的開(kāi)放閱讀框。剪接后的XBP-1mRNA翻譯產(chǎn)生具有活性的XBP-1蛋白，該蛋白是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子。XBP-1蛋白進(jìn)入細(xì)胞核后，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)元件（ERSE）結(jié)合，促進(jìn)一系列UPR靶基因的表達(dá)，這些靶基因包括分子伴侶、折疊酶、參與蛋白質(zhì)降解的酶等，它們共同作用，增強(qiáng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)折疊能力，加速錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)的降解，從而恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)。XBP-1基因本身也含有ERSE，因此剪接后的XBP-1蛋白還能促進(jìn)自身的表達(dá)，形成一個(gè)正反饋調(diào)節(jié)環(huán)路。在糖尿病腎纖維化過(guò)程中，IRE1-XBP-1信號(hào)通路的異常激活發(fā)揮了關(guān)鍵作用。XBP-1通過(guò)調(diào)節(jié)相關(guān)纖維化因子的表達(dá)，如促進(jìn)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）等的表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度沉積，加重腎臟纖維化程度。ATF6途徑中，ATF6是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的II型膜蛋白，哺乳動(dòng)物細(xì)胞中存在ATF6α和ATF6β兩種亞型，二者結(jié)構(gòu)相似。在正常情況下，ATF6的C端位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，與BiP結(jié)合，處于非活化狀態(tài)。當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，BiP從ATF6的C端解離，使ATF6暴露其高爾基體定位信號(hào)。ATF6隨后從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體，在高爾基體中被蛋白酶S1P和S2P依次切割，釋放出具有活性的N端片段。該N端片段含有堿性亮氨酸拉鏈（bZIP）轉(zhuǎn)錄激活功能域，它能夠進(jìn)入細(xì)胞核，與ERSE等順式作用元件結(jié)合，激活一系列UPR靶基因的轉(zhuǎn)錄，這些靶基因參與蛋白質(zhì)折疊、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)降解（ERAD）等過(guò)程，有助于減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)。ATF6還可以與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用，共同調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的反應(yīng)。在糖尿病腎損害的研究中發(fā)現(xiàn)，ATF6信號(hào)通路的激活在早期可能有助于腎臟細(xì)胞應(yīng)對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，維持細(xì)胞的正常功能，但在疾病的進(jìn)展過(guò)程中，過(guò)度激活的ATF6信號(hào)通路可能會(huì)產(chǎn)生一些不利影響，具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步深入研究。這三條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑并非孤立存在，它們之間存在著復(fù)雜的相互作用和交匯，共同調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)伴侶分子表達(dá)、蛋白質(zhì)合成與折疊、固醇類代謝、自噬、鈣穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞凋亡等細(xì)胞內(nèi)重要的生物學(xué)過(guò)程，以維持細(xì)胞在面對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時(shí)的生存和功能。2.2糖尿病腎損害概述2.2.1糖尿病腎損害的定義與病理特征糖尿病腎損害，又稱糖尿病腎?。―iabeticNephropathy，DN），是糖尿病最為常見(jiàn)且嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一，指由糖尿病引起的慢性腎臟疾病，臨床上主要表現(xiàn)為持續(xù)性蛋白尿，可伴有腎功能異常。其病理特征主要包括腎小球肥大、基底膜增厚、系膜區(qū)細(xì)胞外基質(zhì)聚積以及纖維化等。在糖尿病腎損害早期，腎小球肥大是較為常見(jiàn)的病理改變。高糖環(huán)境可通過(guò)多種途徑誘導(dǎo)腎小球系膜細(xì)胞和足細(xì)胞肥大。高糖會(huì)激活蛋白激酶C（PKC）信號(hào)通路，PKC激活后可促進(jìn)多種生長(zhǎng)因子如血小板源性生長(zhǎng)因子（PDGF）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）等的表達(dá)。這些生長(zhǎng)因子與相應(yīng)受體結(jié)合后，激活下游信號(hào)傳導(dǎo)途徑，促使細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成增加，細(xì)胞體積增大，從而導(dǎo)致腎小球系膜細(xì)胞和足細(xì)胞肥大。腎小球肥大使得腎小球?yàn)V過(guò)面積增加，早期可出現(xiàn)腎小球高濾過(guò)狀態(tài)，這是糖尿病腎損害的一個(gè)重要特征，但長(zhǎng)期的腎小球高濾過(guò)會(huì)進(jìn)一步加重腎臟負(fù)擔(dān)，加速糖尿病腎損害的進(jìn)展。隨著病情的發(fā)展，腎小球基底膜增厚也是糖尿病腎損害的重要病理特征之一。在高糖環(huán)境下，腎小球基底膜的主要成分如Ⅳ型膠原蛋白、層粘連蛋白等合成增加，同時(shí)降解減少。高糖會(huì)導(dǎo)致非酶糖基化反應(yīng)增強(qiáng)，使基底膜中的蛋白質(zhì)發(fā)生糖基化修飾，形成糖基化終末產(chǎn)物（AGEs）。AGEs不僅會(huì)改變基底膜蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，使其降解困難，還能通過(guò)與細(xì)胞表面的AGEs受體（RAGE）結(jié)合，激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，進(jìn)一步促進(jìn)基底膜成分的合成，最終導(dǎo)致腎小球基底膜增厚?；啄ぴ龊駮?huì)破壞腎小球的濾過(guò)屏障，使腎小球?qū)Φ鞍踪|(zhì)的濾過(guò)功能受損，導(dǎo)致蛋白尿的出現(xiàn)。系膜區(qū)細(xì)胞外基質(zhì)聚積在糖尿病腎損害中也十分顯著。高糖環(huán)境可通過(guò)多條信號(hào)通路誘導(dǎo)系膜細(xì)胞合成和分泌大量的細(xì)胞外基質(zhì)，如纖維連接蛋白、硫酸肝素蛋白聚糖等。TGF-β是調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)合成的關(guān)鍵細(xì)胞因子，在糖尿病腎損害時(shí)，高糖可通過(guò)激活TGF-β信號(hào)通路，促進(jìn)系膜細(xì)胞合成細(xì)胞外基質(zhì)。TGF-β與系膜細(xì)胞表面的受體結(jié)合后，激活Smad蛋白家族，Smad蛋白進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的合成。高糖還會(huì)抑制基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）的活性，MMPs是降解細(xì)胞外基質(zhì)的關(guān)鍵酶，其活性降低會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)降解減少，從而在系膜區(qū)大量聚積。系膜區(qū)細(xì)胞外基質(zhì)聚積會(huì)導(dǎo)致系膜區(qū)增寬，進(jìn)一步影響腎小球的正常結(jié)構(gòu)和功能。纖維化是糖尿病腎損害晚期的主要病理改變，包括腎小球硬化和腎小管間質(zhì)纖維化。在腎小球硬化過(guò)程中，大量的細(xì)胞外基質(zhì)在腎小球內(nèi)沉積，導(dǎo)致腎小球結(jié)構(gòu)破壞，功能喪失。腎小管間質(zhì)纖維化則表現(xiàn)為腎小管萎縮、間質(zhì)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)以及細(xì)胞外基質(zhì)在腎小管間質(zhì)的大量沉積。糖尿病腎損害時(shí)，腎臟局部的炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激以及多種細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子的異常表達(dá)等因素，共同促進(jìn)了腎小管間質(zhì)纖維化的發(fā)生發(fā)展。如TGF-β不僅在腎小球系膜區(qū)細(xì)胞外基質(zhì)聚積中發(fā)揮重要作用，也能促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)分化（EMT），導(dǎo)致腎小管間質(zhì)纖維化。炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)釋放的炎癥介質(zhì)，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）等，也會(huì)進(jìn)一步加重腎臟組織的損傷和纖維化進(jìn)程。2.2.2糖尿病腎損害的發(fā)病機(jī)制糖尿病腎損害的發(fā)病機(jī)制極為復(fù)雜，是多種因素共同作用的結(jié)果，主要涉及糖代謝異常、血流動(dòng)力學(xué)改變、氧化應(yīng)激、免疫炎癥以及遺傳因素等多個(gè)方面。糖代謝異常在糖尿病腎損害的發(fā)病過(guò)程中起著核心作用。在糖尿病狀態(tài)下，全身臟器出現(xiàn)糖代謝障礙，腎臟組織的糖代謝明顯增強(qiáng)。高血糖環(huán)境下，葡萄糖經(jīng)細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)入細(xì)胞后，由于細(xì)胞內(nèi)己糖激酶活性有限，過(guò)多的葡萄糖無(wú)法被及時(shí)磷酸化利用，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)葡萄糖濃度升高。這會(huì)激活多元醇通路，使葡萄糖在醛糖還原酶的作用下轉(zhuǎn)化為山梨醇，山梨醇又在山梨醇脫氫酶的作用下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為果糖。多元醇通路的活化導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)山梨醇和果糖大量堆積，引起細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高，細(xì)胞水腫，損傷細(xì)胞膜和細(xì)胞器。高血糖還會(huì)導(dǎo)致非酶糖基化反應(yīng)增強(qiáng)，蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸等生物大分子與葡萄糖發(fā)生非酶糖基化反應(yīng)，形成糖基化終末產(chǎn)物（AGEs）。AGEs不僅會(huì)改變生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，還能通過(guò)與細(xì)胞表面的AGEs受體（RAGE）結(jié)合，激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，如NF-κB信號(hào)通路等，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激等一系列病理生理過(guò)程的發(fā)生，促進(jìn)糖尿病腎損害的發(fā)展。血流動(dòng)力學(xué)改變是糖尿病腎損害發(fā)生的重要始動(dòng)因素。糖尿病早期，高血糖可導(dǎo)致腎小球高灌注、高壓力和高濾過(guò)，這“三高”狀態(tài)在糖尿病腎損害的形成過(guò)程中起關(guān)鍵作用。高血糖引起的血液中葡萄糖濃度升高，導(dǎo)致血液黏稠度增加，血流阻力增大。為了維持正常的腎臟灌注，腎臟入球小動(dòng)脈會(huì)代償性擴(kuò)張，而出球小動(dòng)脈則收縮，從而導(dǎo)致腎小球內(nèi)毛細(xì)血管壓力升高，形成高灌注和高壓力狀態(tài)。高灌注和高壓力又會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致腎小球?yàn)V過(guò)率升高，形成高濾過(guò)狀態(tài)。長(zhǎng)期的腎小球高濾過(guò)會(huì)使腎小球系膜細(xì)胞和足細(xì)胞受到過(guò)度的機(jī)械牽拉，導(dǎo)致細(xì)胞損傷和功能異常。高濾過(guò)還會(huì)增加腎小球?qū)Φ鞍踪|(zhì)等大分子物質(zhì)的濾過(guò)，加重腎小管的重吸收負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致腎小管損傷，促進(jìn)糖尿病腎損害的進(jìn)展。氧化應(yīng)激在糖尿病腎損害的發(fā)病機(jī)制中也扮演著重要角色。在糖尿病狀態(tài)下，由于糖代謝異常，葡萄糖自身氧化造成線粒體超負(fù)荷，導(dǎo)致活性氧（ROS）產(chǎn)生過(guò)多。細(xì)胞內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)，如超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）等，在長(zhǎng)期高糖刺激下活性降低，機(jī)體抗氧化能力下降，細(xì)胞內(nèi)抗氧化的還原型輔酶Ⅱ（NADPH）量不足，無(wú)法有效清除過(guò)多的ROS。過(guò)多的ROS會(huì)攻擊細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白質(zhì)氧化損傷和DNA損傷。ROS還能激活多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，如MAPK信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路等，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡和纖維化等病理過(guò)程的發(fā)生，進(jìn)一步加重糖尿病腎損害。免疫炎癥因素在糖尿病腎損害的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮了重要作用。天然免疫中補(bǔ)體系統(tǒng)和模式識(shí)別受體之間存在復(fù)雜的交互作用網(wǎng)絡(luò)。在糖尿病狀態(tài)下，高糖環(huán)境可激活補(bǔ)體系統(tǒng)，產(chǎn)生多種補(bǔ)體片段，如C3a、C5a等。這些補(bǔ)體片段具有趨化作用，可吸引炎癥細(xì)胞如單核-巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等浸潤(rùn)到腎臟組織，釋放多種炎癥介質(zhì)，如細(xì)胞因子、趨化因子、黏附分子等。單核-巨噬細(xì)胞和肥大細(xì)胞在糖尿病腎損害中也發(fā)揮重要作用，它們被激活后可釋放腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1（IL-1）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）等炎癥因子，以及各種趨化分子和黏附分子，進(jìn)一步加劇炎癥反應(yīng)。各種轉(zhuǎn)錄因子如NF-κB、AP-1等也參與了糖尿病腎損害的炎癥反應(yīng)過(guò)程，它們被激活后可調(diào)節(jié)一系列炎癥相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)炎癥細(xì)胞的活化和炎癥介質(zhì)的釋放。糖基化代謝終產(chǎn)物（AGEs）不僅可通過(guò)與RAGE結(jié)合激活炎癥信號(hào)通路，還能直接損傷腎臟組織細(xì)胞，促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生。這些免疫炎癥因素共同作用，導(dǎo)致腎臟組織損傷和糖尿病腎損害的進(jìn)展。遺傳因素在糖尿病腎損害的發(fā)生中也起著重要作用，目前認(rèn)為糖尿病腎損害是一種多基因病。遺傳因素在決定糖尿病腎損害易感性方面起著重要作用，研究表明，某些基因的多態(tài)性與糖尿病腎損害的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）基因的插入/缺失（I/D）多態(tài)性與糖尿病腎損害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，DD基因型個(gè)體患糖尿病腎損害的風(fēng)險(xiǎn)可能更高。醛糖還原酶基因啟動(dòng)子區(qū)域的多態(tài)性也與糖尿病腎損害有關(guān)，某些等位基因可能會(huì)影響醛糖還原酶的表達(dá)水平，進(jìn)而影響多元醇通路的活性，增加糖尿病腎損害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)因子基因多態(tài)性也被發(fā)現(xiàn)與糖尿病腎損害相關(guān)，其可能通過(guò)影響腎臟對(duì)葡萄糖的攝取和代謝，參與糖尿病腎損害的發(fā)病過(guò)程。遺傳因素通過(guò)影響上述各種發(fā)病機(jī)制相關(guān)的信號(hào)通路和生物學(xué)過(guò)程，在糖尿病腎損害的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。2.2.3糖尿病腎損害的臨床現(xiàn)狀與危害隨著全球糖尿病發(fā)病率的不斷上升，糖尿病腎損害的患病率和發(fā)病率也呈顯著上升趨勢(shì)，已成為嚴(yán)重威脅人類健康的公共衛(wèi)生問(wèn)題。在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，糖尿病腎損害已成為慢性腎衰竭的首位原因，在我國(guó)，其發(fā)生率同樣呈現(xiàn)快速上升的態(tài)勢(shì)。國(guó)際糖尿病聯(lián)盟（IDF）的數(shù)據(jù)顯示，糖尿病患者中糖尿病腎損害的患病率約為20%-40%，且隨著糖尿病病程的延長(zhǎng)，患病率逐漸增加。在1型糖尿病患者中，糖尿病腎損害的發(fā)生率約為30%-40%，常見(jiàn)于病史超過(guò)十年的患者；在2型糖尿病患者中，糖尿病腎損害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也較高，且發(fā)病年齡相對(duì)較早，病情進(jìn)展更為隱匿。糖尿病腎損害給患者的健康和生活質(zhì)量帶來(lái)了嚴(yán)重影響。在疾病早期，患者可能僅表現(xiàn)為微量白蛋白尿，一般無(wú)明顯的臨床癥狀，但隨著病情的進(jìn)展，會(huì)逐漸出現(xiàn)大量蛋白尿、水腫、高血壓等癥狀。大量蛋白尿不僅會(huì)導(dǎo)致患者體內(nèi)蛋白質(zhì)丟失，引起低蛋白血癥，影響機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)和免疫功能，還會(huì)進(jìn)一步加重腎臟損傷。水腫會(huì)導(dǎo)致患者身體不適，影響日常生活活動(dòng)能力；高血壓則會(huì)增加心腦血管疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步威脅患者的生命健康。當(dāng)糖尿病腎損害發(fā)展到終末期腎臟病時(shí)，患者需要依賴透析治療或腎移植來(lái)維持生命。透析治療過(guò)程繁瑣，不僅給患者帶來(lái)身體上的痛苦，還會(huì)對(duì)患者的心理造成巨大壓力。腎移植雖然是治療終末期腎臟病的有效方法，但存在供體短缺、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)以及術(shù)后免疫排斥等問(wèn)題。糖尿病腎損害患者常伴有其他糖尿病并發(fā)癥，如糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病神經(jīng)病變等，這些并發(fā)癥相互影響，進(jìn)一步降低了患者的生活質(zhì)量。糖尿病腎損害也給社會(huì)醫(yī)療資源造成了巨大的負(fù)擔(dān)。糖尿病腎損害患者的治療費(fèi)用高昂，包括藥物治療、透析治療、腎移植手術(shù)及術(shù)后抗排斥治療等費(fèi)用。隨著糖尿病腎損害患者數(shù)量的不斷增加，社會(huì)醫(yī)療支出也在逐年上升。透析治療需要消耗大量的醫(yī)療資源，包括透析設(shè)備、透析耗材以及專業(yè)的醫(yī)護(hù)人員等。腎移植手術(shù)及術(shù)后抗排斥治療同樣需要高額的費(fèi)用，這給患者家庭和社會(huì)醫(yī)保體系帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。糖尿病腎損害患者由于腎功能受損，勞動(dòng)能力下降甚至喪失，也會(huì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的作用機(jī)制3.1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與腎臟細(xì)胞損傷3.1.1足細(xì)胞損傷足細(xì)胞是腎小球?yàn)V過(guò)屏障的重要組成部分，其形態(tài)和功能的完整性對(duì)于維持腎小球正常的濾過(guò)功能至關(guān)重要。在糖尿病腎損害中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可通過(guò)多種機(jī)制導(dǎo)致足細(xì)胞損傷，進(jìn)而破壞腎小球?yàn)V過(guò)屏障，促進(jìn)蛋白尿的產(chǎn)生和疾病的進(jìn)展。高糖環(huán)境是引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激導(dǎo)致足細(xì)胞損傷的重要因素之一。研究表明，高糖可使足細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)上調(diào)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)葡萄糖攝取增加。過(guò)多的葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞后，通過(guò)多元醇通路代謝，使細(xì)胞內(nèi)山梨醇和果糖堆積，引起細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高，導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹和功能紊亂，從而引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活后，會(huì)啟動(dòng)未折疊蛋白反應(yīng)（UPR）。在UPR過(guò)程中，PERK信號(hào)通路被激活，PERK磷酸化真核翻譯起始因子2α（eIF2α），使蛋白質(zhì)合成整體水平下降。然而，在持續(xù)高糖刺激下，足細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)合成需求并未減少，這就導(dǎo)致了蛋白質(zhì)合成與折疊之間的失衡進(jìn)一步加劇。研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病小鼠模型中，足細(xì)胞內(nèi)的PERK-eIF2α信號(hào)通路持續(xù)激活，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)一些關(guān)鍵蛋白如nephrin、podocin等的合成減少。這些蛋白是構(gòu)成足細(xì)胞裂孔隔膜的重要成分，它們的減少會(huì)破壞裂孔隔膜的結(jié)構(gòu)和功能，使足細(xì)胞的濾過(guò)屏障受損，從而導(dǎo)致蛋白尿的出現(xiàn)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還可通過(guò)激活I(lǐng)RE1信號(hào)通路影響足細(xì)胞的功能。在糖尿病狀態(tài)下，足細(xì)胞內(nèi)的IRE1被激活，其核糖核酸酶（RNase）活性增強(qiáng)，對(duì)X盒結(jié)合蛋白1（XBP-1）mRNA進(jìn)行剪接。剪接后的XBP-1mRNA翻譯產(chǎn)生具有活性的XBP-1蛋白，該蛋白進(jìn)入細(xì)胞核后，可調(diào)節(jié)一系列基因的表達(dá)。雖然在應(yīng)激初期，XBP-1蛋白的表達(dá)增加有助于增強(qiáng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)折疊能力，減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激；但在糖尿病腎損害的進(jìn)展過(guò)程中，過(guò)度激活的IRE1-XBP-1信號(hào)通路會(huì)導(dǎo)致一些促凋亡基因的表達(dá)上調(diào)，如CHOP等。CHOP是一種重要的促凋亡蛋白，它可以通過(guò)抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)，促進(jìn)促凋亡蛋白Bax的轉(zhuǎn)位和激活，從而導(dǎo)致足細(xì)胞凋亡。研究表明，在糖尿病腎病患者的腎臟組織中，足細(xì)胞內(nèi)的IRE1-XBP-1信號(hào)通路過(guò)度激活，CHOP蛋白表達(dá)顯著增加，同時(shí)伴隨著足細(xì)胞凋亡率的升高，進(jìn)一步證實(shí)了IRE1-XBP-1信號(hào)通路在糖尿病腎損害中導(dǎo)致足細(xì)胞凋亡的重要作用。氧化應(yīng)激在糖尿病腎損害中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的足細(xì)胞損傷中也起著關(guān)鍵作用。高糖環(huán)境可導(dǎo)致足細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）生成增加，而細(xì)胞內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)在長(zhǎng)期高糖刺激下功能受損，無(wú)法有效清除過(guò)多的ROS。過(guò)多的ROS會(huì)攻擊內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的脂質(zhì)過(guò)氧化和蛋白質(zhì)氧化損傷，進(jìn)一步加重內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激又會(huì)反過(guò)來(lái)促進(jìn)ROS的產(chǎn)生，形成一個(gè)惡性循環(huán)。ROS還可以通過(guò)激活多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，如MAPK信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路等，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡。在足細(xì)胞中，ROS可激活MAPK信號(hào)通路，使p38MAPK和JNK磷酸化，進(jìn)而上調(diào)促凋亡蛋白Bim的表達(dá)，誘導(dǎo)足細(xì)胞凋亡。NF-κB信號(hào)通路被激活后，會(huì)促進(jìn)炎癥因子如TNF-α、IL-6等的表達(dá)，這些炎癥因子不僅會(huì)加重腎臟組織的炎癥反應(yīng)，還會(huì)進(jìn)一步損傷足細(xì)胞。3.1.2系膜細(xì)胞損傷系膜細(xì)胞是腎小球的重要組成細(xì)胞之一，主要分布于腎小球毛細(xì)血管袢之間，對(duì)維持腎小球的結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定起著重要作用。在糖尿病腎損害中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可對(duì)系膜細(xì)胞的增殖、凋亡及細(xì)胞外基質(zhì)合成產(chǎn)生顯著影響，進(jìn)而導(dǎo)致系膜區(qū)增寬、腎小球硬化，促進(jìn)糖尿病腎損害的發(fā)展。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可通過(guò)多種信號(hào)通路影響系膜細(xì)胞的增殖。研究發(fā)現(xiàn)，在高糖環(huán)境下，系膜細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激被激活，PERK信號(hào)通路活化。PERK磷酸化eIF2α后，除了導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成整體水平下降外，還會(huì)誘導(dǎo)激活轉(zhuǎn)錄因子4（ATF4）的表達(dá)。ATF4可以調(diào)節(jié)一系列與細(xì)胞增殖和代謝相關(guān)基因的表達(dá)。在糖尿病腎損害早期，適度激活的PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路可能會(huì)促進(jìn)系膜細(xì)胞的增殖。ATF4可以上調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1（CyclinD1）的表達(dá)，CyclinD1是細(xì)胞周期G1期向S期轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵蛋白，其表達(dá)增加可促進(jìn)系膜細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期，進(jìn)行增殖。然而，隨著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的持續(xù)和加重，這種增殖效應(yīng)可能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐种谱饔?。持續(xù)激活的PERK-eIF2α信號(hào)通路會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)能量代謝紊亂，蛋白質(zhì)合成異常進(jìn)一步加劇，最終抑制系膜細(xì)胞的增殖。研究表明，在糖尿病大鼠模型的腎臟組織中，早期系膜細(xì)胞內(nèi)PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路激活，系膜細(xì)胞增殖活躍；而在疾病晚期，該信號(hào)通路持續(xù)過(guò)度激活，系膜細(xì)胞增殖受到抑制。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還與系膜細(xì)胞的凋亡密切相關(guān)。在糖尿病腎損害過(guò)程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可激活多條促凋亡信號(hào)通路，導(dǎo)致系膜細(xì)胞凋亡。IRE1信號(hào)通路在其中發(fā)揮了重要作用。如前所述，IRE1激活后，通過(guò)剪接X(jué)BP-1mRNA，產(chǎn)生具有活性的XBP-1蛋白。在持續(xù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激條件下，XBP-1蛋白除了調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)基因的表達(dá)外，還會(huì)通過(guò)激活CHOP信號(hào)通路，誘導(dǎo)系膜細(xì)胞凋亡。CHOP可以通過(guò)多種途徑促進(jìn)細(xì)胞凋亡，它可以抑制Bcl-2的表達(dá)，使Bcl-2/Bax比值降低，從而破壞線粒體膜的穩(wěn)定性，導(dǎo)致細(xì)胞色素C釋放到細(xì)胞質(zhì)中。細(xì)胞色素C與凋亡蛋白酶激活因子1（Apaf-1）、ATP/dATP結(jié)合，形成凋亡小體，激活caspase-9，進(jìn)而激活下游的caspase-3等效應(yīng)caspases，最終導(dǎo)致系膜細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn)，在高糖誘導(dǎo)的系膜細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激模型中，抑制IRE1-XBP-1信號(hào)通路的激活，可以顯著減少CHOP的表達(dá)和系膜細(xì)胞的凋亡，表明IRE1-XBP-1-CHOP信號(hào)通路在糖尿病腎損害中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的系膜細(xì)胞凋亡中起關(guān)鍵作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激對(duì)系膜細(xì)胞合成細(xì)胞外基質(zhì)也有重要影響。在糖尿病狀態(tài)下，高糖引發(fā)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可導(dǎo)致系膜細(xì)胞合成和分泌大量的細(xì)胞外基質(zhì)，如纖維連接蛋白、Ⅳ型膠原蛋白等，這是導(dǎo)致系膜區(qū)增寬和腎小球硬化的重要原因之一。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活的ATF6信號(hào)通路在其中發(fā)揮了重要作用。當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，ATF6從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體，被蛋白酶S1P和S2P依次切割，釋放出具有活性的N端片段。該N端片段進(jìn)入細(xì)胞核后，可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)元件（ERSE）結(jié)合，激活一系列靶基因的轉(zhuǎn)錄。研究表明，ATF6可以上調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）的表達(dá)。TGF-β是調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)合成的關(guān)鍵細(xì)胞因子，它可以通過(guò)Smad依賴和非Smad依賴信號(hào)通路，促進(jìn)系膜細(xì)胞合成細(xì)胞外基質(zhì)。在Smad依賴信號(hào)通路中，TGF-β與系膜細(xì)胞表面的受體結(jié)合后，激活Smad2/3蛋白，使其磷酸化。磷酸化的Smad2/3與Smad4形成復(fù)合物，進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)纖維連接蛋白、Ⅳ型膠原蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)的合成。在非Smad依賴信號(hào)通路中，TGF-β可以激活MAPK信號(hào)通路等，進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的合成。研究還發(fā)現(xiàn)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還可以通過(guò)影響基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）及其組織抑制劑（TIMPs）的表達(dá)，調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的降解。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可使MMPs的表達(dá)降低，TIMPs的表達(dá)升高，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)降解減少，從而在系膜區(qū)大量聚積。3.1.3腎小管上皮細(xì)胞損傷腎小管上皮細(xì)胞在維持腎臟正常的排泄和重吸收功能方面起著關(guān)鍵作用。在糖尿病腎損害中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可通過(guò)多種方式引起腎小管上皮細(xì)胞損傷，這在糖尿病腎損害的進(jìn)展中發(fā)揮著重要作用。高糖環(huán)境是誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的重要因素之一。長(zhǎng)期暴露于高糖環(huán)境下，腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖代謝異常，導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)未折疊或錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)積累，引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活后，未折疊蛋白反應(yīng)（UPR）被啟動(dòng)。PERK信號(hào)通路在高糖誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激中發(fā)揮重要作用。高糖刺激可使PERK磷酸化eIF2α，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成整體水平下降。然而，細(xì)胞內(nèi)一些應(yīng)激相關(guān)蛋白的合成卻會(huì)增加，如激活轉(zhuǎn)錄因子4（ATF4）。ATF4可以調(diào)節(jié)一系列下游基因的表達(dá)，參與細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng)。在糖尿病腎損害中，ATF4的過(guò)度表達(dá)會(huì)導(dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激水平升高。ATF4可以上調(diào)一些氧化應(yīng)激相關(guān)基因的表達(dá)，如NADPH氧化酶亞基p47phox等，這些基因的表達(dá)增加會(huì)促進(jìn)活性氧（ROS）的產(chǎn)生。過(guò)多的ROS會(huì)攻擊腎小管上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白質(zhì)氧化損傷和DNA損傷，從而損傷腎小管上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能。研究表明，在糖尿病小鼠模型的腎小管上皮細(xì)胞中，PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路激活，細(xì)胞內(nèi)ROS水平顯著升高，同時(shí)伴隨著腎小管上皮細(xì)胞的損傷和功能障礙。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還可通過(guò)激活I(lǐng)RE1信號(hào)通路導(dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞凋亡。在高糖環(huán)境下，腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)的IRE1被激活，其核糖核酸酶（RNase）活性增強(qiáng)，對(duì)X盒結(jié)合蛋白1（XBP-1）mRNA進(jìn)行剪接。剪接后的XBP-1mRNA翻譯產(chǎn)生具有活性的XBP-1蛋白。在早期內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時(shí)，XBP-1蛋白的表達(dá)增加有助于細(xì)胞適應(yīng)應(yīng)激環(huán)境，恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)；但隨著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的持續(xù)和加重，XBP-1蛋白會(huì)通過(guò)激活C/EBP同源蛋白（CHOP）信號(hào)通路，誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞凋亡。CHOP是一種促凋亡蛋白，它可以通過(guò)多種途徑促進(jìn)細(xì)胞凋亡。CHOP可以抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)，使Bcl-2/Bax比值降低，導(dǎo)致線粒體膜電位下降，細(xì)胞色素C釋放到細(xì)胞質(zhì)中。細(xì)胞色素C與凋亡蛋白酶激活因子1（Apaf-1）、ATP/dATP結(jié)合，形成凋亡小體，激活caspase-9，進(jìn)而激活下游的caspase-3等效應(yīng)caspases，最終導(dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn)，在高糖誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激模型中，抑制IRE1-XBP-1-CHOP信號(hào)通路的激活，可以顯著減少腎小管上皮細(xì)胞的凋亡，表明該信號(hào)通路在糖尿病腎損害中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞凋亡中起關(guān)鍵作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還會(huì)影響腎小管上皮細(xì)胞的自噬功能。自噬是細(xì)胞內(nèi)的一種自我保護(hù)機(jī)制，通過(guò)降解細(xì)胞內(nèi)受損的細(xì)胞器和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。在糖尿病腎損害中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可導(dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞的自噬功能紊亂。研究表明，高糖刺激可使腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活，導(dǎo)致自噬相關(guān)蛋白如微管相關(guān)蛋白1輕鏈3（LC3）等的表達(dá)異常。在正常情況下，LC3-I會(huì)被脂化形成LC3-II，LC3-II參與自噬體的形成。在糖尿病腎損害中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能會(huì)干擾LC3-I向LC3-II的轉(zhuǎn)化過(guò)程，導(dǎo)致自噬體形成障礙。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還可能會(huì)影響自噬溶酶體的融合和降解功能，使自噬底物無(wú)法正常降解，從而導(dǎo)致自噬流受阻。自噬功能的紊亂會(huì)使腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)受損的細(xì)胞器和蛋白質(zhì)等物質(zhì)無(wú)法及時(shí)清除，進(jìn)一步加重細(xì)胞損傷。研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病大鼠模型的腎小管上皮細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達(dá)增加，自噬流受阻，同時(shí)伴隨著腎小管上皮細(xì)胞的損傷和功能障礙，提示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的自噬功能紊亂在糖尿病腎損害中腎小管上皮細(xì)胞損傷中發(fā)揮重要作用。3.2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與腎臟纖維化3.2.1信號(hào)通路激活在糖尿病腎損害進(jìn)程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可激活多條信號(hào)通路，其中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）/Smad信號(hào)通路在促進(jìn)腎臟纖維化方面發(fā)揮著核心作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激能夠通過(guò)多種途徑激活TGF-β/Smad信號(hào)通路。在高糖環(huán)境下，腎臟細(xì)胞發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，激活的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（PERK）、肌醇需求酶1（IRE1）和活化轉(zhuǎn)錄因子6（ATF6）等，可通過(guò)不同機(jī)制促進(jìn)TGF-β的表達(dá)和激活。研究表明，ATF6被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活后，轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核內(nèi)，可直接結(jié)合到TGF-β基因啟動(dòng)子區(qū)域，促進(jìn)TGF-β的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。高糖誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還可通過(guò)激活下游的一些轉(zhuǎn)錄因子，間接上調(diào)TGF-β的表達(dá)。TGF-β作為一種多功能細(xì)胞因子，在腎臟纖維化過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色。當(dāng)TGF-β表達(dá)升高并與細(xì)胞膜上的特異性受體結(jié)合后，會(huì)啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程。TGF-β受體主要包括I型受體（TβRI）和II型受體（TβRII），二者均為跨膜絲氨酸/蘇氨酸激酶受體。TβRII具有組成性激酶活性，當(dāng)TGF-β與TβRII結(jié)合后，會(huì)招募并磷酸化TβRI，激活的TβRI進(jìn)而磷酸化下游的Smad蛋白家族。在Smad依賴信號(hào)通路中，磷酸化的TβRI使Smad2和Smad3磷酸化，磷酸化的Smad2/3與Smad4形成復(fù)合物，然后轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核內(nèi)。在細(xì)胞核中，Smad復(fù)合物與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用，結(jié)合到特定的DNA序列上，調(diào)節(jié)一系列與纖維化相關(guān)基因的表達(dá)，如促進(jìn)I型膠原蛋白、III型膠原蛋白、纖維連接蛋白和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白（α-SMA）等細(xì)胞外基質(zhì)成分的基因轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)合成增加。研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病腎病患者的腎臟組織中，TGF-β/Smad信號(hào)通路明顯激活，腎臟組織中I型膠原蛋白、纖維連接蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)成分的表達(dá)顯著升高，且與腎臟纖維化程度呈正相關(guān)。除了Smad依賴信號(hào)通路，TGF-β還可以通過(guò)非Smad依賴信號(hào)通路促進(jìn)腎臟纖維化。TGF-β可以激活絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路，包括細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）和p38MAPK等。在糖尿病腎損害中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激導(dǎo)致的TGF-β激活可使ERK信號(hào)通路活化。ERK被激活后，可通過(guò)磷酸化一系列下游底物，調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等過(guò)程。在腎臟纖維化過(guò)程中，ERK信號(hào)通路的激活可促進(jìn)系膜細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞的增殖，增加細(xì)胞外基質(zhì)的合成。TGF-β還可以激活磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）信號(hào)通路。PI3K被激活后，可使磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）磷酸化生成磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸（PIP3），PIP3作為第二信使，招募并激活A(yù)kt。Akt被激活后，可調(diào)節(jié)細(xì)胞的存活、增殖和代謝等過(guò)程。在腎臟纖維化中，PI3K/Akt信號(hào)通路的激活可促進(jìn)成纖維細(xì)胞的活化和細(xì)胞外基質(zhì)的合成。研究表明，在高糖誘導(dǎo)的腎臟細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激模型中，抑制PI3K/Akt信號(hào)通路的活性，可以顯著減少細(xì)胞外基質(zhì)的合成，減輕腎臟纖維化程度。這些非Smad依賴信號(hào)通路與Smad依賴信號(hào)通路相互作用，共同促進(jìn)腎臟纖維化的發(fā)生和發(fā)展。3.2.2細(xì)胞外基質(zhì)代謝失衡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)代謝失衡，表現(xiàn)為細(xì)胞外基質(zhì)合成增加和降解減少，這在糖尿病腎損害引發(fā)的腎臟纖維化中起著關(guān)鍵作用。在糖尿病狀態(tài)下，高糖引發(fā)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)合成顯著增加。如前文所述，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活的TGF-β/Smad信號(hào)通路是促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)合成的關(guān)鍵機(jī)制之一。TGF-β通過(guò)Smad依賴和非Smad依賴信號(hào)通路，上調(diào)多種細(xì)胞外基質(zhì)成分的基因表達(dá)。在Smad依賴信號(hào)通路中，TGF-β與受體結(jié)合后，使Smad2/3磷酸化，與Smad4形成復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞核，促進(jìn)I型膠原蛋白、III型膠原蛋白、纖維連接蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)成分的基因轉(zhuǎn)錄。研究表明，在糖尿病腎病小鼠模型中，腎臟組織內(nèi)TGF-β/Smad信號(hào)通路激活，I型膠原蛋白和纖維連接蛋白的mRNA和蛋白表達(dá)水平顯著升高。在非Smad依賴信號(hào)通路中，TGF-β激活的MAPK信號(hào)通路也可促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的合成。ERK信號(hào)通路被激活后，可上調(diào)一些轉(zhuǎn)錄因子的活性，如激活蛋白-1（AP-1）等。AP-1可以結(jié)合到細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)基因的啟動(dòng)子區(qū)域，促進(jìn)其轉(zhuǎn)錄，從而增加細(xì)胞外基質(zhì)的合成。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還可通過(guò)激活其他細(xì)胞因子和信號(hào)通路，間接促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的合成。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活的活化轉(zhuǎn)錄因子4（ATF4），可以上調(diào)結(jié)締組織生長(zhǎng)因子（CTGF）的表達(dá)。CTGF是一種重要的促纖維化因子，它可以協(xié)同TGF-β，進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的合成。研究發(fā)現(xiàn)，在高糖誘導(dǎo)的腎臟系膜細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激模型中，ATF4表達(dá)升高，CTGF的表達(dá)也隨之增加，細(xì)胞外基質(zhì)合成明顯增多。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)降解減少。細(xì)胞外基質(zhì)的降解主要依賴于基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）及其組織抑制劑（TIMPs）之間的平衡。MMPs是一類鋅離子依賴的內(nèi)肽酶，能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)的各種成分。在正常生理狀態(tài)下，MMPs和TIMPs保持動(dòng)態(tài)平衡，維持細(xì)胞外基質(zhì)的正常代謝。然而，在糖尿病腎損害中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激會(huì)打破這種平衡，導(dǎo)致MMPs活性降低，TIMPs表達(dá)升高，從而使細(xì)胞外基質(zhì)降解減少。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可通過(guò)多種途徑抑制MMPs的表達(dá)和活性。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活的PERK-eIF2α信號(hào)通路，可抑制MMP-2和MMP-9等的表達(dá)。研究表明，在高糖刺激下，腎臟細(xì)胞內(nèi)PERK磷酸化eIF2α，導(dǎo)致MMP-2和MMP-9的mRNA和蛋白表達(dá)水平下降。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還可通過(guò)激活TGF-β/Smad信號(hào)通路，間接抑制MMPs的活性。TGF-β可以上調(diào)TIMPs的表達(dá)，TIMPs能夠與MMPs特異性結(jié)合，形成復(fù)合物，從而抑制MMPs的活性。在糖尿病腎病患者的腎臟組織中，TIMPs的表達(dá)明顯升高，MMPs的活性受到抑制，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)降解減少，大量堆積在腎臟組織中，促進(jìn)腎臟纖維化的發(fā)展。3.3內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與炎癥反應(yīng)3.3.1炎癥因子釋放內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可通過(guò)多種機(jī)制誘導(dǎo)炎癥因子的釋放，這在糖尿病腎損害的炎癥反應(yīng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在糖尿病狀態(tài)下，高糖刺激會(huì)導(dǎo)致腎臟細(xì)胞發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，激活未折疊蛋白反應(yīng)（UPR）。UPR的三條主要信號(hào)通路，即蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（PERK）途徑、肌醇需求酶1（IRE1）途徑和活化轉(zhuǎn)錄因子6（ATF6）途徑，均參與了炎癥因子的釋放過(guò)程。PERK途徑在高糖誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的炎癥因子釋放中起重要作用。高糖刺激可使PERK磷酸化真核翻譯起始因子2α（eIF2α），導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成整體水平下降。然而，細(xì)胞內(nèi)一些應(yīng)激相關(guān)蛋白的合成卻會(huì)增加，如激活轉(zhuǎn)錄因子4（ATF4）。ATF4可以調(diào)節(jié)一系列下游基因的表達(dá)，其中包括一些炎癥因子相關(guān)基因。研究表明，ATF4可以上調(diào)腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）等炎癥因子的表達(dá)。在糖尿病小鼠模型的腎臟組織中，PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路激活，腎臟組織中TNF-α和IL-6的表達(dá)顯著增加。TNF-α是一種重要的促炎細(xì)胞因子，它可以通過(guò)與細(xì)胞表面的受體結(jié)合，激活下游的核因子-κB（NF-κB）等信號(hào)通路，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的加劇。IL-6也具有多種生物學(xué)功能，它可以促進(jìn)炎癥細(xì)胞的活化和增殖，增加其他炎癥因子的分泌，進(jìn)一步加重炎癥反應(yīng)。IRE1途徑在炎癥因子釋放中也發(fā)揮著重要作用。高糖環(huán)境下，IRE1被激活，其核糖核酸酶（RNase）活性增強(qiáng)，對(duì)X盒結(jié)合蛋白1（XBP-1）mRNA進(jìn)行剪接。剪接后的XBP-1mRNA翻譯產(chǎn)生具有活性的XBP-1蛋白。XBP-1蛋白進(jìn)入細(xì)胞核后，除了調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)基因的表達(dá)外，還可以與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用，調(diào)節(jié)炎癥因子相關(guān)基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)，XBP-1可以上調(diào)單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）等炎癥因子的表達(dá)。MCP-1是一種趨化因子，它可以吸引單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞向炎癥部位浸潤(rùn)，促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生和發(fā)展。在糖尿病腎病患者的腎臟組織中，IRE1-XBP-1信號(hào)通路激活，MCP-1的表達(dá)顯著增加，同時(shí)伴隨著炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)。ATF6途徑同樣參與了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的炎癥因子釋放過(guò)程。當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，ATF6從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體，被蛋白酶S1P和S2P依次切割，釋放出具有活性的N端片段。該N端片段進(jìn)入細(xì)胞核后，可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)元件（ERSE）結(jié)合，激活一系列靶基因的轉(zhuǎn)錄。研究表明，ATF6可以上調(diào)白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）等炎癥因子的表達(dá)。IL-1β是一種強(qiáng)效的促炎細(xì)胞因子，它可以激活T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞，促進(jìn)炎癥介質(zhì)的釋放，引發(fā)炎癥反應(yīng)。在高糖誘導(dǎo)的腎臟細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激模型中，抑制ATF6信號(hào)通路的激活，可以顯著減少IL-1β的表達(dá)和炎癥反應(yīng)的程度。這些炎癥因子的釋放會(huì)導(dǎo)致腎臟組織的炎癥反應(yīng)加劇，進(jìn)一步損傷腎臟細(xì)胞，促進(jìn)糖尿病腎損害的進(jìn)展。炎癥因子可以激活炎癥細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等，使其釋放更多的炎癥介質(zhì)，形成炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。炎癥因子還可以損傷腎臟細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致腎小球基底膜增厚、系膜細(xì)胞增殖、細(xì)胞外基質(zhì)合成增加等病理變化，從而加重糖尿病腎損害。3.3.2炎癥信號(hào)通路激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可激活多種炎癥信號(hào)通路，其中核因子-κB（NF-κB）信號(hào)通路在糖尿病腎損害的炎癥反應(yīng)中起著核心作用。在正常情況下，NF-κB以無(wú)活性的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中，與抑制蛋白IκB結(jié)合。當(dāng)細(xì)胞受到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等刺激時(shí)，IκB激酶（IKK）被激活，IKK磷酸化IκB，使其發(fā)生泛素化修飾，然后被蛋白酶體降解。IκB的降解導(dǎo)致NF-κB的釋放，NF-κB轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核，與靶基因啟動(dòng)子區(qū)域的κB位點(diǎn)結(jié)合，啟動(dòng)一系列炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，如TNF-α、IL-1β、IL-6等炎癥因子的基因，從而促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生。在糖尿病腎損害中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通過(guò)多種途徑激活NF-κB信號(hào)通路。高糖刺激引發(fā)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可使細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）生成增加，ROS作為第二信使，可激活I(lǐng)KK，進(jìn)而激活NF-κB信號(hào)通路。研究表明，在高糖培養(yǎng)的腎臟系膜細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活后，細(xì)胞內(nèi)ROS水平升高，IKK活性增強(qiáng)，NF-κB被激活并轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核，導(dǎo)致TNF-α、IL-6等炎癥因子的表達(dá)增加。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活的PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路也可以間接激活NF-κB信號(hào)通路。ATF4可以上調(diào)一些促炎基因的表達(dá)，這些基因產(chǎn)物可能通過(guò)激活I(lǐng)KK等方式，促進(jìn)NF-κB的活化。在糖尿病小鼠模型的腎臟組織中，抑制PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路的激活，可以顯著降低NF-κB的活性和炎癥因子的表達(dá)。除了NF-κB信號(hào)通路，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激還可激活絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路，包括細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）和p38MAPK等。在糖尿病腎損害中，高糖誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可使ERK信號(hào)通路活化。ERK被激活后，可通過(guò)磷酸化一系列下游底物，調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等過(guò)程。在炎癥反應(yīng)中，ERK信號(hào)通路的激活可促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)和釋放。研究發(fā)現(xiàn)，在高糖刺激的腎臟腎小管上皮細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活后，ERK信號(hào)通路活化，IL-8等炎癥因子的表達(dá)增加。JNK和p38MAPK信號(hào)通路在糖尿病腎損害的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)中也發(fā)揮重要作用。JNK和p38MAPK可被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活，激活后的JNK和p38MAPK可以磷酸化下游的轉(zhuǎn)錄因子，如c-Jun、ATF2等，這些轉(zhuǎn)錄因子與相應(yīng)的DNA序列結(jié)合，調(diào)節(jié)炎癥相關(guān)基因的表達(dá)。在糖尿病腎病患者的腎臟組織中，JNK和p38MAPK信號(hào)通路激活，炎癥因子表達(dá)升高，且與腎臟損傷程度相關(guān)。這些炎癥信號(hào)通路相互作用，共同促進(jìn)糖尿病腎損害中的炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致腎臟組織損傷和疾病的進(jìn)展。四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的作用機(jī)制的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究4.1細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究4.1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法本實(shí)驗(yàn)選取大鼠腎小球系膜細(xì)胞（HBZY-1）作為研究對(duì)象，采用高糖環(huán)境來(lái)構(gòu)建糖尿病腎損害細(xì)胞模型。將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HBZY-1細(xì)胞接種于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的DMEM培養(yǎng)基中，置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí)，用0.25%胰蛋白酶消化傳代。實(shí)驗(yàn)共分為4組，分別為正常對(duì)照組（NG組）、高糖組（HG組）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑組（4-PBA組）和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)劑組（TG組）。NG組細(xì)胞用含5.5mmol/L葡萄糖的正常培養(yǎng)基培養(yǎng)；HG組細(xì)胞用含30mmol/L葡萄糖的高糖培養(yǎng)基培養(yǎng)，以模擬糖尿病腎損害的高糖環(huán)境；4-PBA組細(xì)胞在高糖培養(yǎng)基中加入5mmol/L的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑4-苯基丁酸（4-PBA）進(jìn)行預(yù)處理2h后，再繼續(xù)用高糖培養(yǎng)基培養(yǎng)；TG組細(xì)胞在正常培養(yǎng)基中加入1μmol/L的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)劑毒胡蘿卜素（TG）處理6h，以誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。每組設(shè)置6個(gè)復(fù)孔，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。采用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞活力，以評(píng)估內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激對(duì)系膜細(xì)胞增殖的影響。將各組細(xì)胞以每孔5×103個(gè)的密度接種于96孔板中，培養(yǎng)24h后，按照上述分組進(jìn)行相應(yīng)處理。處理結(jié)束前2h，每孔加入10μLCCK-8溶液，繼續(xù)孵育2h。然后用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)處測(cè)定各孔的吸光度（OD值），細(xì)胞活力計(jì)算公式為：細(xì)胞活力（%）=（實(shí)驗(yàn)組OD值/對(duì)照組OD值）×100%。使用AnnexinV-FITC/PI雙染法，通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡情況。將各組細(xì)胞接種于6孔板中，培養(yǎng)24h后進(jìn)行相應(yīng)處理。處理結(jié)束后，用胰蛋白酶消化收集細(xì)胞，PBS洗滌2次，加入500μLBindingBuffer重懸細(xì)胞。然后依次加入5μLAnnexinV-FITC和5μLPI，輕輕混勻，避光孵育15min。最后用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡率。采用Westernblot法檢測(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（GRP78）、C/EBP同源蛋白（CHOP）以及凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2、Bax的表達(dá)水平。將各組細(xì)胞接種于6孔板中，培養(yǎng)24h后進(jìn)行相應(yīng)處理。處理結(jié)束后，用RIPA裂解液裂解細(xì)胞，提取總蛋白。采用BCA法測(cè)定蛋白濃度，將蛋白樣品進(jìn)行SDS電泳，然后轉(zhuǎn)膜至PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉2h后，分別加入一抗（GRP78抗體、CHOP抗體、Bcl-2抗體、Bax抗體和β-actin抗體），4℃孵育過(guò)夜。次日，用TBST洗滌3次，每次10min，加入相應(yīng)的二抗，室溫孵育1h。再次用TBST洗滌3次后，用化學(xué)發(fā)光試劑顯影，采用ImageJ軟件分析條帶灰度值，以β-actin為內(nèi)參，計(jì)算各蛋白的相對(duì)表達(dá)量。4.1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析CCK-8法檢測(cè)結(jié)果顯示，與NG組相比，HG組細(xì)胞活力顯著降低（P<0.05），表明高糖環(huán)境抑制了系膜細(xì)胞的增殖。而4-PBA組細(xì)胞活力較HG組明顯升高（P<0.05），說(shuō)明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑4-PBA能夠部分逆轉(zhuǎn)高糖對(duì)系膜細(xì)胞增殖的抑制作用。TG組細(xì)胞活力也顯著低于NG組（P<0.05），表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)劑TG同樣抑制了系膜細(xì)胞的增殖。這表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的激活會(huì)抑制系膜細(xì)胞的增殖，而抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激則可改善高糖對(duì)系膜細(xì)胞增殖的抑制作用。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡結(jié)果表明，與NG組相比，HG組細(xì)胞凋亡率顯著升高（P<0.05），說(shuō)明高糖環(huán)境誘導(dǎo)了系膜細(xì)胞凋亡。4-PBA組細(xì)胞凋亡率較HG組明顯降低（P<0.05），提示4-PBA能夠抑制高糖誘導(dǎo)的系膜細(xì)胞凋亡。TG組細(xì)胞凋亡率同樣顯著高于NG組（P<0.05），表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)劑TG可誘導(dǎo)系膜細(xì)胞凋亡。這進(jìn)一步證實(shí)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在高糖誘導(dǎo)的系膜細(xì)胞凋亡中起重要作用，抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可減少細(xì)胞凋亡。Westernblot檢測(cè)結(jié)果顯示，與NG組相比，HG組中GRP78和CHOP蛋白表達(dá)水平顯著升高（P<0.05），表明高糖環(huán)境激活了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。4-PBA組中GRP78和CHOP蛋白表達(dá)水平較HG組明顯降低（P<0.05），說(shuō)明4-PBA能夠抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。TG組中GRP78和CHOP蛋白表達(dá)水平顯著高于NG組（P<0.05），進(jìn)一步驗(yàn)證了TG可誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。在凋亡相關(guān)蛋白方面，與NG組相比，HG組中Bax蛋白表達(dá)水平顯著升高，Bcl-2蛋白表達(dá)水平顯著降低（P<0.05），Bcl-2/Bax比值降低，提示高糖誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激促進(jìn)了細(xì)胞凋亡。4-PBA組中Bax蛋白表達(dá)水平較HG組降低，Bcl-2蛋白表達(dá)水平升高（P<0.05），Bcl-2/Bax比值升高，表明4-PBA通過(guò)抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)，從而抑制細(xì)胞凋亡。TG組中Bax蛋白表達(dá)水平顯著升高，Bcl-2蛋白表達(dá)水平顯著降低（P<0.05），Bcl-2/Bax比值降低，說(shuō)明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)劑TG通過(guò)激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，改變凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。綜上所述，本細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在高糖誘導(dǎo)的大鼠腎小球系膜細(xì)胞損傷和凋亡中發(fā)揮重要作用。高糖環(huán)境可激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，抑制系膜細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑4-PBA能夠通過(guò)抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，改善系膜細(xì)胞的增殖能力，減少細(xì)胞凋亡。這為進(jìn)一步研究?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的作用機(jī)制提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，也為糖尿病腎損害的治療提供了潛在的靶點(diǎn)和思路。4.2動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究4.2.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇與模型建立本研究選用8周齡雄性SD大鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，體重在200-220g之間。選擇SD大鼠的原因在于其具有遺傳背景清晰、個(gè)體差異小、對(duì)實(shí)驗(yàn)條件適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且在糖尿病腎損害相關(guān)研究中應(yīng)用廣泛，已有大量研究數(shù)據(jù)可供參考對(duì)比。采用高糖高脂飲食聯(lián)合小劑量鏈脲佐菌素（STZ）腹腔注射的方法建立糖尿病腎損害動(dòng)物模型。具體步驟如下：將實(shí)驗(yàn)大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組（NC組）和糖尿病腎損害模型組（DN組），每組10只。NC組大鼠給予普通飼料喂養(yǎng)；DN組大鼠給予高糖高脂飼料（包含60%碳水化合物、20%脂肪、20%蛋白質(zhì)）喂養(yǎng)4周，以誘導(dǎo)胰島素抵抗。4周后，DN組大鼠禁食12h，腹腔注射STZ溶液（35mg/kg），STZ用0.1mol/L枸櫞酸-枸櫞酸鈉緩沖液（pH4.5）現(xiàn)配現(xiàn)用。NC組大鼠腹腔注射等量的枸櫞酸-枸櫞酸鈉緩沖液。注射STZ72h后，尾靜脈采血測(cè)定血糖，血糖≥16.7mmol/L者判定為糖尿病模型成功建立。造模成功后，繼續(xù)給予DN組大鼠高糖高脂飼料喂養(yǎng)，NC組大鼠給予普通飼料喂養(yǎng)，持續(xù)8周。為了研究?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害中的作用，在造模成功后，從DN組中選取部分大鼠作為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激干預(yù)組（DN+4-PBA組）。給予DN+4-PBA組大鼠腹腔注射內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑4-苯基丁酸（4-PBA，100mg/kg），每日1次，連續(xù)給藥8周。NC組和DN組大鼠腹腔注射等量的生理鹽水。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，定期測(cè)量大鼠的體重、血糖、24h尿蛋白定量等指標(biāo)，觀察大鼠的一般狀態(tài)。4.2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，收集大鼠的血液和腎臟組織進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)。結(jié)果顯示，與NC組相比，DN組大鼠體重明顯下降（P<0.05），血糖和24h尿蛋白定量顯著升高（P<0.05），表明糖尿病腎損害模型建立成功。在腎臟病理形態(tài)學(xué)方面，NC組大鼠腎臟組織結(jié)構(gòu)正常，腎小球、腎小管形態(tài)規(guī)則，無(wú)明顯病理改變。DN組大鼠腎臟組織出現(xiàn)明顯病理變化，腎小球肥大，系膜區(qū)增寬，基底膜增厚，腎小管上皮細(xì)胞腫脹、變性，部分腎小管萎縮，腎間質(zhì)可見(jiàn)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。而DN+4-PBA組大鼠腎臟病理?yè)p傷較DN組明顯減輕，腎小球肥大和系膜區(qū)增寬程度減輕，基底膜增厚不明顯，腎小管上皮細(xì)胞損傷較輕，腎間質(zhì)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減少。通過(guò)免疫組化和Westernblot檢測(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（GRP78）和C/EBP同源蛋白（CHOP）的表達(dá)。結(jié)果顯示，與NC組相比，DN組大鼠腎臟組織中GRP78和CHOP蛋白表達(dá)顯著升高（P<0.05），表明糖尿病腎損害模型中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激被激活。DN+4-PBA組大鼠腎臟組織中GRP78和CHOP蛋白表達(dá)較DN組明顯降低（P<0.05），說(shuō)明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑4-PBA能夠有效抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。在腎功能指標(biāo)方面，與NC組相比，DN組大鼠血清肌酐（Scr）和血尿素氮（BUN）水平顯著升高（P<0.05），提示腎功能受損。DN+4-PBA組大鼠血清Scr和BUN水平較DN組明顯降低（P<0.05），表明抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可以改善糖尿病腎損害大鼠的腎功能。通過(guò)以上動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在糖尿病腎損害的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起到重要作用。高糖高脂飲食聯(lián)合STZ誘導(dǎo)的糖尿病腎損害大鼠模型中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激被激活，導(dǎo)致腎臟組織病理?yè)p傷加重，腎功能受損。而給予內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑4-PBA干預(yù)后，能夠抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，減輕腎臟組織病理?yè)p傷，改善腎功能。這進(jìn)一步證實(shí)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與糖尿病腎損害的發(fā)病機(jī)制，為糖尿病腎損害的治療提供了新的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。五、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激干預(yù)糖尿病腎損害的策略與前景5.1藥物干預(yù)5.1.1現(xiàn)有藥物的干預(yù)機(jī)制與效果在糖尿病腎損害的治療研究中，眾多藥物被發(fā)現(xiàn)能夠通過(guò)干預(yù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激來(lái)發(fā)揮治療作用，小檗堿和熊去氧膽酸便是其中具有代表性的藥物。小檗堿，作為一種從黃連、黃柏等中藥材中提取的異喹啉類生物堿，在糖尿病及其并發(fā)癥的治療中展現(xiàn)出獨(dú)特的效果。在糖尿病腎損害方面，小檗堿的干預(yù)機(jī)制主要體現(xiàn)在多個(gè)層面。從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的調(diào)控角度來(lái)看，小檗堿能夠顯著抑制C/EBP同源蛋白（CHOP）等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的表達(dá)。在高糖誘導(dǎo)的糖尿病腎損害細(xì)胞模型中，小檗堿的加入能夠有效降低細(xì)胞內(nèi)CHOP蛋白的表達(dá)水平。CHOP是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵蛋白，其表達(dá)的下調(diào)意味著細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)受到抑制，從而減輕了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激對(duì)腎臟細(xì)胞的損害。小檗堿的抗氧化作用也不容忽視。糖尿病腎損害過(guò)程中，氧化應(yīng)激水平升高，大量自由基產(chǎn)生，攻擊腎臟細(xì)胞的生物大分子，加重細(xì)胞損傷。小檗堿能夠增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）的活性，促進(jìn)自由基的清除，降低氧化應(yīng)激水平。研究表明，在糖尿病腎損害動(dòng)物模型中，給予小檗堿治療后，腎臟組織中的SOD活性顯著升高，丙二醛（MDA）等脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物含量明顯降低，表明小檗堿有效減輕了氧化應(yīng)激對(duì)腎臟細(xì)胞的損傷。炎癥反應(yīng)在糖尿病腎損害中起到重要的促進(jìn)作用，而小檗堿能夠抑制炎癥反應(yīng)。它可以抑制核因子-κB（NF-κB）信號(hào)通路的激活，減少炎癥因子如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）等的釋放。在高糖刺激的腎臟系膜細(xì)胞中，小檗堿能夠抑制NF-κB的核轉(zhuǎn)位，降低細(xì)胞培養(yǎng)上清中TNF-α和IL-6的含量，從而減輕炎癥介質(zhì)對(duì)腎臟的損害。綜合這些作用，小檗堿在糖尿病腎損害的治療中展現(xiàn)出良好的效果。多項(xiàng)臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均表明，小檗堿能夠顯著改善糖尿病腎病患者和動(dòng)物模型的腎功能指標(biāo)，如降低血尿素氮、血肌酐水平，減少尿蛋白排泄量，同時(shí)減輕腎臟組織的病理?yè)p傷，如腎小球硬化、腎間質(zhì)纖維化等。熊去氧膽酸（UDCA）是另一種在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激干預(yù)方面具有重要作用的藥物。其干預(yù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的機(jī)制主要基于其對(duì)蛋白質(zhì)折疊和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能的調(diào)節(jié)。UDCA能夠增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)折疊輔助因子的表達(dá)，促進(jìn)蛋白質(zhì)的正確折疊，減少未折疊或錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的積累。在糖尿病腎損害的細(xì)胞模型中，UDCA處理后，細(xì)胞內(nèi)參與蛋白質(zhì)折疊的分子伴侶如葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（GRP78）的表達(dá)上調(diào)，有助于恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常功能。UDCA還具有調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子穩(wěn)態(tài)的作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激常伴隨著細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的異常，而UDCA可以通過(guò)調(diào)節(jié)鈣離子通道和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性，維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)鈣離子的正常濃度，從而減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。在糖尿病腎損害動(dòng)物模型中，給予UDCA治療后，腎臟組織中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)如GRP78、CHOP的表達(dá)明顯降低，表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激得到有效抑制。臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了UDCA在糖尿病腎損害治療中的有效性。在糖尿病合并高血壓導(dǎo)致的腎損傷動(dòng)物模型中，用UDCA抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激治療6周后，不僅可以降低血壓，還能顯著減少白蛋白排泄、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和氧化應(yīng)激水平，改善腎小球損傷，增加腎小球?yàn)V過(guò)率。在一些小規(guī)模的臨床研究中，UDCA治療糖尿病腎損害患者，也顯示出一定程度的腎功能改善效果，如降低尿蛋白水平等。5.1.2新型藥物研發(fā)的方向與挑戰(zhàn)針對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)通路關(guān)鍵靶點(diǎn)研發(fā)新型藥物，已成為糖尿病腎損害治療領(lǐng)域的重要研究方向，為攻克這一難題帶來(lái)了新的希望，但同時(shí)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。從研發(fā)方向來(lái)看，蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（PERK）抑制劑是一個(gè)重要的研究靶點(diǎn)。P