发酵红参总皂苷对高糖诱导大鼠肾小管上皮细胞间充质转化的抑制作用及其机制

doi:10.13481/j.1671-587X.20220511

吉林大学学报(医学版) ›› 2022, Vol. 48 ›› Issue (5): 1182-1189.doi: 10.13481/j.1671-587X.20220511

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发酵红参总皂苷对高糖诱导大鼠肾小管上皮细胞间充质转化的抑制作用及其机制

曲萌¹,郑鸿¹,李焱²,陈博学¹,姜雨竹¹,王胜告³,于春艳²,董志恒²()

^1.北华大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室，吉林吉林 132013
^2.北华大学基础医学院病理学教研室，吉林吉林 132013
^3.北华大学基础医学院解剖学教研室，吉林吉林 132013

收稿日期:2021-12-18 出版日期:2022-09-28 发布日期:2022-11-15
通讯作者: 董志恒 E-mail:2754855687@ qq.com
作者简介:曲萌（1971－），女，吉林省吉林市人，副教授，医学博士，主要从事糖尿病慢性并发症基础方面的研究。
基金资助:
吉林省卫健委卫生与健康技术创新项目(2020J010);吉林省卫健委卫生健康科技能力提升项目(2021JC083);吉林省科技厅科技发展计划项目(YDZJ202101ZYTS090);国家级大学生创新训练项目(202010201002);北华大学科研平台项目(20140301);北华大学大学生创新训练项目(201910201098)

Inhibitory effect of fermented red ginseng total saponins high glucose-induced renal tubular cell epithelial-mesenchymal transition and its mechanism

Meng QYU¹,Hong ZHENG¹,Yan LI²,Boxue CHEN¹,Yuzhu JIANG¹,Shenggao WANG³,Chunyan YU²,Zhiheng DONG²()

^1.Department of Biochemistry and Molecular Biology，College of Basic Medical Sciences，Beihua University，Jilin 132013，China
^2.Department of Pathology，College of Basic Medical Sciences，Beihua University，Jilin 132013，China
^3.Department of Anatomy，College of Basic Medical Sciences，Beihua University，Jilin 132013，China

Received:2021-12-18 Online:2022-09-28 Published:2022-11-15
Contact: Zhiheng DONG E-mail:2754855687@ qq.com

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨发酵红参总皂苷（FRGTS）对高糖诱导下肾小管上皮细胞发生上皮细胞-间充质转化（EMT）的抑制作用，并阐明其作用机制。方法将大鼠肾小管上皮NRK-52E细胞分为正常对照组（5.5 mmol·L^－1 D-葡萄糖）、高糖组（30.0 mmol·L^－1 D-葡萄糖）、沉默信息调节因子1（SIRT1）抑制剂EX527组（30.0 mmol·L^－1 D-葡萄糖＋10.0 μmol·L^－1.EX527）、FRGTS组（30.0 mmol·L^－1 D-葡萄糖＋25 mg·L^－1FRGTS）和EX527+FRGTS组（30.0 mmol·L^－1 D-葡萄糖＋10 μmol·L^－1 EX527＋25 mg·L^－1FRGTS）。采用免疫荧光法检测各组细胞中E-钙黏蛋白（E-cadherin）和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）蛋白表达水平，实时荧光定量PCR（RT-qPCR）法检测各组细胞中E-cadherin、α-SMA和SIRT1 mRNA表达水平，ELISA法检测培养上清液中Ⅰ型胶原（ColⅠ）水平，Western blotting 法检测各组细胞中SIRT1、转化生长因子β1（TGF-β1）和Smad3 蛋白表达水平。结果高糖培养48 h后，与正常对照组比较，高糖组NRK-52E细胞中E-cadherin 蛋白表达水平和mRNA表达水平降低（P<0.01），α-SMA 蛋白表达水平和mRNA表达水平升高（P<0.01），NRK-52E细胞上清液中ColⅠ水平升高（P<0.01），SIRT1 mRNA和蛋白表达水平均明显降低（P<0.01），TGF-β1和Smad3蛋白表达水平升高（P<0.01）；与高糖组比较，FRGTS组NRK-52E细胞中E-cadherin mRNA表达水平升高（P<0.01），α-SMA mRNA表达水平降低（P<0.05），NRK-52E细胞上清液中ColⅠ水平降低（P<0.05），SIRT1 mRNA和蛋白表达水平均升高（P<0.05或P<0.01），TGF-β1和Smad3蛋白表达水平降低（P<0.05或P<0.01）；与FRGTS组比较，EX527+FRGTS组NRK-52E细胞中E-cadherin mRNA表达水平明显降低（P<0.01），α-SMA mRNA表达水平明显升高（P<0.05），NRK-52E细胞上清液中ColⅠ水平升高（P<0.05），SIRT1 mRNA和蛋白表达水平明显降低（P<0.01），TGF-β1和Smad3蛋白表达水平明显升高（P<0.01）。结论 FRGTS可通过上调SIRT1表达，进而抑制TGF-β1/Smad信号通路，有效抑制肾小管上皮细胞发生EMT。

关键词: 发酵红参总皂苷, 上皮细胞-间充质转化, 沉默信息调节因子1, 转化生长因子β1, Smad, 肾小管上皮细胞

Abstract:

Objective To investigate the inhibitory effect of fermented red ginseng total saponins （FRGTS） on the epithelial-mesenchymal transition（EMT） of renal tubular epithelial cells induced by high glucose， and to clarify its mechanisms. Methods The rat renal tubular epithelial cells NRK-52E were divided into normal control group （5.5 mmol·L^－1 D-glucose）， high glucose group（30.0 mmol·L^－1 D-glucose）， silent information regulator 1 （SIRT1） inhibitor EX527 group （30.0 mmol·L^－1 D-glucose+10 μmol·L^－1 EX527）， FRGTS group （30.0 mmol·L^－1 D-glucose+25 mg·L^－1 FRGTS） and EX527+FRGTS group （30.0 mmol·L^－1 D-glucose+10 μmol·L^－1 EX527+25 mg·L^－1FRGTS）. Immunofluorescence method was used to detect the expression levels of E-cadherin and α-smooth muscle actin （α-SMA） protein in the cells in various groups. Real-time fluorescence quantitative PCR（RT-qPCR） method was used to detect the expression levels of E-cadherin， α-SMA and SIRT1 mRNA， ELISA method was used to detect the levels of collagen type Ⅰ （ColⅠ） in culture supernatant， and Western blotting method was used to detect the expression levels of SIRT1， transforming growth factor-β1 （TGF-β1） and Smad3 proteins in the cells in various groups. Results After 48 h of high glucose culture， compared with normal control group， the expression levels of E-cadherin mRNA and protein in the NRK-52E cells in high glucose group were decreased （P<0.01）， the expression levels of α-SMA mRNA and protein were increased （P<0.01）， the level of ColⅠ in culture supernatant was increased（P<0.01），the expression levels of SIRT1 mRNA and protein were significantly decreased （P<0.01），and the expression levels of TGF-β1 and Smad3 proteins were increased（P<0.01）. Compared with high glucose group， the expression level of E-cadherin mRNA in the NRK-52E cells in FRGTS group was increased（P<0.01）， the expression level of α-SMA mRNA was decreased （P<0.05）， the level of ColⅠ in culture supernatant was decreased（P<0.05），the expression levels of SIRT1 mRNA and protein were increased （P<0.05 or P<0.01），and the expression levels of TGF-β1 and Smad3 proteins were decreased （P<0.05 or P<0.01）. Compared with FRGTS group，the expression level of E-cadherin mRNA in the cells in EX527+FRGTS group was significantly decreased（P<0.01），the expression level of α-SMA mRNA was increased（P<0.05），the level of ColⅠ in culture supernatant was increased（P<0.05），the expression levels of SIRT1 mRNA and protein were significantly deceased（P<0.01），and the expression levels of TGF-β1 and Smad3 were significantly increased（P<0.01）. Conclusion FRGTS can upregulate the expression of SIRT1 and then inhibits TGF-β1/Smad signaling pathway， which effectively inhibits the EMT of renal tubular epithelial cells.

Key words: Fermented red ginseng total saponins, Epithelial-mesenchymal transition, Silent information regulator 1, Transforming growth factor-β1, Smad, Renal tubular epithelial cells

中图分类号:

R285.5

曲萌,郑鸿,李焱,陈博学,姜雨竹,王胜告,于春艳,董志恒. 发酵红参总皂苷对高糖诱导大鼠肾小管上皮细胞间充质转化的抑制作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(5): 1182-1189.

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图/表 7

图1

表1

表2

表3

图2

表4

图3

参考文献 30

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Group	E-cadherin	α-SMA
Normal control	1.000±0.000	1.000±0.000
High glucose	0.316±0.030^*	2.317±0.247^*
EX527	0.314±0.025^*	2.464±0.236^*
FRGTS	0.488±0.047^*△△	1.917±0.191^*△
EX527+FRGTS	0.336±0.031^*##	2.386±0.218^*#

Group	Col Ⅰ
Normal control	1.031±0.045
High glucose	3.042±0.181^*
EX527	3.003±0.209^*
FRGTS	2.667±0.220^*△
EX527+FRGTS	3.010±0.116^*#

Group	SIRT1 mRNA	SIRT1 protein
Normal control	1.000±0.000	1.092±0.075
High glucose	0.295±0.051^*	0.361±0.039^*
EX527	0.257±0.042^*	0.304±0.026^*
FRGTS	0.380±0.047^*△	0.542±0.050^*△△
EX527+FRGTS	0.277±0.032^*#	0.319±0.026^*#

Group	TGF-β1	Smad3
Normal control	0.349±0.038	0.143±0.011
High glucose	1.187±0.084^*	0.886±0.029^*
EX527	1.106±0.073^*	0.838±0.042^*
FRGTS	0.532±0.033^*△	0.339±0.051^*△
EX527+FRGTS	1.150±0.045^*#	0.854±0.059^*#

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发酵红参总皂苷对高糖诱导大鼠肾小管上皮细胞间充质转化的抑制作用及其机制

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