探讨金属内肽酶OMA1对脂多糖(LPS)诱导的肾小管上皮细胞线粒体碎裂和细胞凋亡的影响。
方法采用腹腔注射LPS的方法建立小鼠急性肾损伤模型,小鼠被分为野生型(WT)组和OMA1基因敲除型(OMA1 KO)组。检测小鼠Scr和BUN鉴定小鼠AKI模型成功与否。用TUNEL染色和半胱天冬酶3(Caspase 3)活性检测的方法判断肾脏组织中肾小管细胞凋亡改变。体外实验中,用OMA1 shRNA沉默人肾近曲小管细胞(HK2)OMA1基因,5 μg/ml LPS处理细胞,DAPI染色和荧光分光光度计法检测细胞凋亡。通过共转染OMA1 shRNA和mito-green质粒观测OMA1对细胞线粒体形态的影响,Western印迹法检测Cytochrome C释放和OMA1基因沉默效果。
结果LPS诱导后WT组Scr [(97.2±26.5)μmol/L比(53.0±17.7)μmol/L]和BUN[(43.3±13.7)mmol/L比(29.7±7.7)mmol/L]均高于OMA1 KO组(均P<0.05),且WT组小鼠肾小管细胞凋亡严重程度大于OMA1 KO组[(75.4± 26.1)个/mm2比(38.3± 14.4)个/mm2,P<0.05]。转染OMA1 shRNA后抑制了HK2细胞内46%的OMA1蛋白表达(P<0.05),与对照组相比,LPS诱导后的OMA1 shRNA组HK2细胞线粒体碎裂减少[(29.8±10.9)%比(43.2±6.8)%,P<0.05];Cytochrome C的释放减少[(37.0±12.3)%比(76.0±26.2)%,P<0.05];凋亡细胞个数减少[(13.2±3.9)%比(25.0±7.1)%,P<0.01)];细胞内Caspase活性降低[(8.9 ± 2.6)U比(18.6 ± 4.3)U,P<0.05]。
结论沉默OMA1基因可以抑制LPS诱导的肾小管细胞线粒体碎裂和Cytochrome C的释放,减少细胞凋亡和缓解急性肾损伤。