代谢综合征环境下肾结石形成机制的初步实验研究

【摘要】第一部分肾小管上皮细胞在与脂肪细胞、巨噬细胞共培养条件下促进结晶形成及旁分泌作用的研究研究背景肾结石是一种严重影响人体健康的临床常见病和多发病，虽然肾结石的诊断及治疗技术在过去的几十年中取得了巨大的进步，但其发病率和复发率仍高居不下，究其原因主要是由于目前对肾结石的发病机制还不明确，相关研究进展也较为缓慢。便捷、稳定的实验细胞和动物草酸钙结石模型是研究肾结石临床和基础研究的重要手段和工具，对探索肾结石产生和防治机制具有重要意义。近年来大宗的流行病学研究发现，肥胖、胰岛素抵抗、2型糖尿病、尿pH值降低、高血压等代谢因素不单是肾结石发生的危险因素，而且还与结石的演进密切相关。目前代谢综合征中各个因素具体如何参与结石形成过程的研究相对薄弱。其对结石生成的影响尚未见相关基础研究报道。从肾结石成分来看，人类肾结石主要以含钙结石为主，其中又以草酸钙结石最多，约占结石总数的80%左右。主流观点认为尿液中草酸钙晶体的成核、生长、聚集是草酸钙结石形成的主要机制。尿液中结石成分过饱和析出只是结石生成条件之一，在正常生理状态下，肾小管中的草酸钙晶体由于尿液的冲刷作用而随尿液排出，无法在肾小管中聚集形成结石，只有在肾小管上皮损伤情况下，尿中的草酸钙晶体才能够黏附、生长和聚集于。肾内或肾乳头表面形成结石斑，并经过一系列反应最终生成草酸钙结石。因而，草酸钙结晶的沉积被认为是草酸钙结石生成的重要基础，建立一种成熟、稳定的草酸钙结晶模型对研究草酸钙结石早期生成机制具有重要作用。研究目的通过本研究探索和建立涉及肾小管上皮细胞、巨噬细胞和脂肪细胞的体外实验体系，以模拟代谢综合征下细胞环境，并借助这一细胞模型研究三种细胞间的相互作用以及与晶体之间的作用。研究方法将小鼠肾小管上皮细胞(M-1)与小鼠脂肪细胞(3T3-L1)和/或巨噬细胞(RAW264.7)进行共培养48小时，然后将一水草酸钙(COM)晶体作用于肾小管上皮细胞（M-1）。然后测定促炎因子骨桥蛋白(OPN)、单核细胞趋化因子1(MCP-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素6（IL-6）以及抗炎因子脂联素（APN）的表达水平，并且测定肾小管上皮细胞上晶体附着的含量。研究结果炎症因子骨桥蛋白(OPN)、单核细胞趋化因子1(MCP-1)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)在共培养组中有显著的上调。骨桥蛋白(OPN)的过表达只发生在含有巨噬细胞(RAW264.7)的共培养组中，而肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和单核细胞趋化因子1(MCP-1)在含有脂肪细胞(3T3-L1)的共培养组中出现。而脂联素（APN）的表达在三种细胞共培养的条件下是下调的。这些炎症因子的改变发生于空间隔离互不接触的共培养体系中，从而提示肾小管上皮细胞（M-1）与脂肪细胞(3T3-L1)和巨噬细胞(RAW264.7)之间存在着功能性互动，而且这种相互作用很可能是通过培养液内的可溶性蛋白质介导的。而将肾小管上皮细胞（M-1）与脂肪细胞(3T3-L1)和巨噬细胞(RAW264.7).共同培养后还同时促进了一水草酸钙晶体（COM）对肾小管上皮细胞（M-1）的吸附。研究结论1.通过将肾小管上皮细胞（M-1）与脂肪细胞(3T3-L1)和巨噬细胞(RAW264.7)共培养模拟的代谢综合征环境下，首次发现多种促炎因子的上调和抗炎因子的下调。2.将肾小管上皮细胞（M-1）与脂肪细胞(3T3-L1)和巨噬细胞(RAW264.7)共培养可以促进肾小管上皮细胞对一水草酸钙晶体（COM）的吸附作用，而这一作用至少部分是通过旁分泌机制实现的。这很可能是代谢综合征环境下肾结石形成的重要机制之一。第二部分代谢综合征小鼠肾草酸钙结晶模型中炎症因子的改变及脂联素（APN）对结晶形成抑制作用的研究研究目的通过本研究探索和建立代谢综合征环境下肾结晶小鼠模型，并利用这一模型研究肾结石形成可能的机制，同时观察和评价脂联素（APN）对肾结晶形成的预防作用。研究方法本研究利用乙醛酸盐按50mg/kg/天×6天诱导8周龄雄性野生型和ob/ob型小鼠产生肾结晶沉积。小鼠分为三组：野生型(+/+)组(对照组,n=12)；代谢综合征ob/ob型小鼠组(ob/ob组,n=12)；ob/ob型小鼠+APN注射组(APN组，n=12)；收集血和尿样进行生化分析，另外收集肾脏标本评估结石的形成和相关炎症细胞因子(OPN)，(MCP-1)和(APN)的表达。还进行了TUNEL染色以评估细胞凋亡水平。研究结果对照组小鼠组(+/+组)没有发现结石形成，而在代谢综合征小鼠模型（ob/ob组）发现了显著的肾结晶的沉积，但是这些肾结晶在APN干预后（APN组）明显减少。在代谢综合征小鼠模型（ob/ob组）发现促炎细胞因子OPN和MCP-1有明显的上调而抗炎细胞因子APN有明显的下调。TUNEL染色显示ob/ob组和APN干预组均有凋亡细胞的增加而前者更加明显。研究结论本研究成功建立了代谢综合征环境下小鼠肾结晶模型，并借此提供了明确的证据显示代谢综合征环境下可以促进肾结石的形成，而这一过程可能涉及肾组织的炎症反应和凋亡。另外，这也是首次发现脂联素对肾结石的预防保护作用，此作用与对炎症和凋亡的抑制有关。
【作者】左立；
【导师】侯建全；
【作者基本信息】苏州大学，外科学（专业学位），2014，博士
【关键词】肾结石；代谢综合征；共培养；炎症；肥胖；动物模型；

【参考文献】
[1]张勇军,石辉.基于灰关联加权的配电网紧凑型节能改造投资规划[J].电力系统自动化,2010,22:46-50.
[2]胡晓丽.垂体瘤的临床病理诊断及分类诊断的价值评估[D].郑州大学,内科学,2011,硕士.
[3]张波,汤明慧,袁剑,吴磊.负载型ZrO_2催化苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley反应中的载体效应(英文)[J].催化学报,2012,06:914-922.
[4]岳雪涛.多形态羟基磷灰石粉体、涂层的制备及表征[D].山东大学,材料学,2014,博士.
[5]焦海霞.计算机集成制造系统（CIMS）中设备自动化（EAP）设计与开发[D].西安电子科技大学,计算机系统结构,2004,硕士.
[6]欧阳建新.罗蒂新实用主义对我国教育研究的启示[D].西南大学,教育学原理,2014,硕士.
[7]王仲宵.二量子比特系统对称QuantumDiscord的研究[D].北京交通大学,2014.
[8]王军,陈振楼,许世远,过仲阳,路月仙.长江口潮滩环境信息系统功能设计研究[J].地理与地理信息科学,2004,04:36-39.
[9]崔丽娜.山东省9-13岁少儿网球运动的开展现状与对策研究[D].山东体育学院,体育教育训练学,2012,硕士.
[10]林晓超.物联网对第三方物流企业竞争力的提升研究[D].山西财经大学,企业管理,2013,硕士.
[11]方原柏.热电阻测温钛保护管[J].冶金自动化,1980,06:55-56.
[12]杨陵江.IBP公司印度市场进入模式研究[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[13]杨未.传统式与渐缩式气泡泵内流型数值模拟研究[D].大连海事大学,动力机械及工程,2013,硕士.
[14]王再林.几种真菌多糖荧光标记的研究[D].吉林农业大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[15]王大志.维莱信公司软件项目风险防范体系设计研究[D].西北工业大学,工商管理,2003,硕士.
[16]党思捷,谭红兵.《银海指南》的版本系统初探[J].中医文献杂志,2014,04:8-11.
[17]卢菊红.页岩的气润湿反转实验与数值模拟研究[D].中国地质大学（北京）,油气田开发工程,2013,硕士.
[18]范桂龄.输煤综合自动化监控系统的设计与实现[D].西安科技大学,计算机技术,2013,硕士.
[19]刘东.煤层气开采中煤储层参数动态演化的物理模拟试验与数值模拟分析研究[D].重庆大学,2014.
[20]梁娜.公共建筑空调系统节能运行与能效测评研究[D].北京建筑大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2013,硕士.
[21]于凤亭.日本质量管理的特点[J].质量与可靠性.1998(06)
[22]孙爱洁.针灸治疗单纯性肥胖症的临床规范化治疗方案探讨[D].黑龙江中医药大学,针灸推拿学（专业学位）,2014,硕士.
[23]李煊,庄镇泉.Web访问挖掘预处理的用户识别算法[J].计算机工程与应用,2002,07:173-176.
[24]屠竞哲,甘德强,于洋,辛焕海,汪震,史济全.直流输电对交直流互联系统自组织临界性的影响分析[J].电力系统自动化,2012,11:7-13+43.
[25]王曦.国家豁免规则与人权保护冲突问题研究[D].重庆大学,国际法学,2014,硕士.
[26]张莎.红甜菜色素提取精制工艺研究[D].内蒙古农业大学,食品工程,2013,硕士.
[27]郭亮.客户关系管理与呼叫中心在信用卡业务中的优势互补[J].中国信用卡,2004,02:14-16.
[28]王海容.激光加载下的瞬态X射线衍射技术研究[D].重庆大学,光学工程,2014,硕士.
[29]郭佳.混合臂式高空作业车的结构设计及分析[D].哈尔滨工业大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[30]惠轶.数据挖掘在信用风险管理中的应用[J].价值工程,2004,02:123-125.
[31]郑宇翔.浅谈笛子曲《运粮忙》[D].天津音乐学院,音乐（专业学位）,2013,硕士.
[32]于群,曹娜,郭剑波.基于元胞自动机的电力系统自组织临界特性仿真模型[J].电力系统自动化,2011,21:1-5.
[33]孙婧.论网络视频对中国纪录片发展的影响[D].辽宁大学,新闻学,2012,硕士.
[34]董益嘉.接受美学视阀下的W.H.奥登诗歌焦虑情绪解读[D].扬州大学,英语语言文学,2012,硕士.
[35]张皓雪.《愤怒的葡萄》的存在主义解读[D].山东大学,英语语言文学,2013,硕士.
[36]蔡斯嘉.提案式政治参与研究[D].南昌大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[37]宋伟奇.EPS试验台三机协同控制策略研究[D].沈阳理工大学,车辆工程,2013,硕士.
[38]黄逸夫,阮文红,章明秋,容敏智.硼交联氧化石墨烯-聚乙烯醇复合材料动态力学性能的研究[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第14分会：流变学[C].中国化学会:,2014:2.
[39]王薇.Tbx1基因表达调节斑马鱼神经嵴细胞的发育及其与视黄酸信号的关系[D].复旦大学,儿科学,2011,博士.
[40]周阳.海事卫星通信圆极化立体天线阵列的设计[D].大连海事大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[41]王兴.中关铁矿堵水帷幕稳定性初步研究[D].东北大学,工程力学,2011,硕士.
[42]李小锋.中世纪早期英格兰文化的杰出代表[D].东北师范大学,世界史,2012,硕士.
[43]谢玉蕾.石墨烯的表面聚合物改性[D].河北工业大学,2014.
[44]田启文.四川坪头水电站厂址区渗流场特征及地下厂房防渗方案优化[D].中国地质大学,水文学及水资源,2014,博士.
[45]齐越.超声波辅助法酶解鹿皮胶原蛋白及其产品研发[D].吉林大学,食品科学与工程,2014,硕士.
[46]郑三婷,白燕燕,胡晓霞.浅谈数字电子时钟的设计及应用[J].电子制作,2015,03:90-91.
[47]冯皓.基于扰动抑制的多变量控制系统性能评估与应用[D].浙江大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[48]杨晓波,胡黎伟.时间序列理论在电信行业预测决策系统中的应用[J].计算机工程与应用,2004,28:70-72+143.
[49]李欣.商船配备武装保安相关法律问题分析及对策研究[D].大连海事大学,海商法,2013,硕士.
[50]胡亚芹,胡庆兰,杨水兵,任西营,陈士国,刘东红,叶兴乾,余海霞.不同冻结方式对带鱼品质影响的研究[J].现代食品科技,2014,02:23-30.