姜文兵 趙瑋 王毅 陳皓 吳悠揚 朱寧 趙旭勇

據(jù)估計，全世界糖尿病已超過2.85億，預(yù)計到2030年此數(shù)字將達(dá)到4.39億[1]。糖尿病患者中主要分型為2型糖尿病，其在發(fā)達(dá)國家也是終末期腎病的主要原因。越來越多的證據(jù)表明，腎小管上皮細(xì)胞在糖尿病腎病的發(fā)病機制中起重要作用。糖尿病腎病的主要特征為微量白蛋白尿逐漸加重，已知顯性蛋白尿可激活腎小管上皮細(xì)胞以誘導(dǎo)腎小管間質(zhì)炎癥。雖然腎小球硬化是糖尿病腎病的主要特征，但最終決定腎功能損害速率的是腎小管間質(zhì)損傷的程度[2]。研究表明，腎小管上皮細(xì)胞越來越多地參與糖尿病腎病的發(fā)病機制及其進(jìn)展。蛋白激酶C-β2（protein kinase C-β2，PKC-β2）是蛋白激酶 C 的亞型之一，其對糖尿病腎病腎小管的上皮細(xì)胞損傷有重要作用。本文就PKC-β2信號通路參與糖尿病腎病腎小管上皮細(xì)胞的損傷作一綜述。

1 PKC-β2與糖尿病腎小管上皮細(xì)胞損傷

1.1 PKC-β2的結(jié)構(gòu)與功能 蛋白激酶C蛋白家族主要通過將底物蛋白磷酸化，從而參與激素和細(xì)胞因子等細(xì)胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)、基因表達(dá)調(diào)控及離子通道調(diào)控等多種過程[3-4]。目前，在哺乳動物組織內(nèi)已確定至少11種蛋白激酶C亞型，PKC-α、PKC-

β1和PKC-β2是在哺乳動物腎小球、腎小管中分布最為廣泛的幾種蛋白激酶C亞型。PKC-β2是由PRKCB1基因選擇性間接產(chǎn)生的多肽，是蛋白激酶C經(jīng)典的亞型之一，在內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等多種類型細(xì)胞中均有表達(dá)[5-6]，且在不同病理狀態(tài)下的表達(dá)與定位也各不相同。PKC-β2同時也是參與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要因子，高糖狀態(tài)下易被激活。

1.2 糖尿病腎病參與腎小管上皮細(xì)胞損傷 糖尿病腎病現(xiàn)已成為歐美國家造成中末期腎病的首要原因，也是我國慢性腎臟疾病的第二病因和影響患者心血管死亡的獨立危險因素[7]。腎小管上皮細(xì)胞的損傷是引起糖尿病腎病的重要因素，從微量白蛋白尿到大量蛋白尿的進(jìn)展是糖尿病腎病疾病進(jìn)展的標(biāo)志。通過腎小球的異常蛋白運輸?shù)某霈F(xiàn)標(biāo)志著糖尿病腎病的發(fā)展，這也是許多慢性腎臟病的共同特征[8]。慢性腎臟病向終末期腎病進(jìn)展的特征為發(fā)病機制匯聚到共同的通路上，該通路導(dǎo)致進(jìn)行性間質(zhì)纖維化、腎小管周毛細(xì)血管丟失和由于腎小管萎縮，最終破壞功能性腎單位[9]。炎癥性白細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞間質(zhì)募集預(yù)示這些病理改變的發(fā)生。一些體外研究已經(jīng)證明，尿蛋白主要成分為白蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白和免疫球蛋白G，其可以刺激腎小管上皮細(xì)胞合成一系列炎癥分子和趨化因子[10]。腎小管上皮細(xì)胞釋放的趨化因子上調(diào)蛋白激發(fā)的分子機制已被證明參與一系列緊密調(diào)控的級聯(lián)信號，最終能夠介導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞的凋亡。

2 PKC-β2通路的激活參與糖尿病腎病患者腎小管上皮細(xì)胞損傷

2.1 影響糖尿病腎病腎小管上皮細(xì)胞氧化應(yīng)激和炎癥 既往研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者中存在蛋白激酶C信號通路的激活，蛋白激酶C信號通路的激活是誘導(dǎo)多種糖尿病并發(fā)癥的重要因素之一[11]。糖尿病患者體內(nèi)存在過量的磷酸化蛋白，磷酸化蛋白可誘導(dǎo)蛋白激酶C的激活與轉(zhuǎn)化因子β1的表達(dá)，從而進(jìn)一步激活PKC-β2依賴的還原型輔酶Ⅱ，介導(dǎo)糖基化終末產(chǎn)物的形成[12-13]，致使PKC-β2激活顯著影響機體氧化應(yīng)激水平，調(diào)節(jié)腎功能[14]。而PKC-β2的激活還會造成胰島素受體亞基1的功能紊亂，導(dǎo)致上皮細(xì)胞的胰島素抵抗[15]，在調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激的同時形成致纖維化因子，造成腎小管上皮細(xì)胞損傷。PKC-β2的激活同樣與腎小管上皮細(xì)胞的炎癥密切相關(guān)。腎小管IL-8的超誘導(dǎo)涉及一系列受體介導(dǎo)的蛋白攝取，之后是蛋白激酶C激活、活性氧生成、核因子κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以及發(fā)生候選去化因子轉(zhuǎn)錄[16]。除核因子κB激活外，其他信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑也參與其中，包括細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶、p38絲裂原激活蛋白激酶和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子等。最近的研究顯示，高糖能通過細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶和PKC-β2激活誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞中IL-6和CC趨化因子配體-2、轉(zhuǎn)化因子β和血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)[17]。過氧化物酶體增殖物激活受體-γ激動劑-羅格列酮和吡格列酮均已被證明可以部分阻斷高糖誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞PKC-β2激活和腎臟纖維化的發(fā)生[17-18]。

2.2 PKC-β2通路的激活可影響糖尿病腎病腎小管上皮細(xì)胞的自噬，改變血流動力學(xué)自噬是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和大分子由自噬溶酶體降解的一個過程，是機體保護胰腺β細(xì)胞抵抗代謝物質(zhì)損傷的重要機制[19-21]。自噬性細(xì)胞死亡與細(xì)胞凋亡是不完全的程序性1細(xì)胞死亡，可共同促進(jìn)多種疾病進(jìn)展，并涉及許多共同的調(diào)節(jié)蛋白。在糖尿病狀態(tài)下長期的高糖、炎癥反應(yīng)及PKC-β2通路的激活均會促進(jìn)與自噬相關(guān)的β細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致機體自身抵抗代謝物質(zhì)損傷的作用降低。絲裂原活化蛋白激酶通路作為最古老的信號通路，可介導(dǎo)細(xì)胞代謝、生存、凋亡及有絲分裂，其中，細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶通路，對細(xì)胞生存及凋亡的左右尤為突出。糖尿病患者機體的高血糖狀態(tài)可增強PKC-β2的活性，PKC-β2的活化既可激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶通路，又可抑制絲裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1的活性，使細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶處于持續(xù)活化狀態(tài)[22]，從而直接磷酸化細(xì)胞內(nèi)的血清磷醋酶，導(dǎo)致花生四烯酸含量升高，引起血流動力學(xué)的改變，影響上皮細(xì)胞凋亡。目前也有研究表明一個異常的信號通路網(wǎng)的作用可能會導(dǎo)致錯誤的自噬和機會病原體在細(xì)胞內(nèi)的生存。蛋白激酶C的活化正向調(diào)控磷脂酶D的激活，進(jìn)而促進(jìn)某些磷脂如磷脂酸的產(chǎn)生，而磷脂酸正是促進(jìn)自噬發(fā)生的信號，同時抑制磷脂酶D的激活也能抑制R59022介導(dǎo)的自噬凋亡。

2.3 降低糖尿病腎病腎小管上皮細(xì)胞的保護 胰高血糖素樣肽（GLP-1）是一種腸促胰島素，其對糖尿病患者的腎小球上皮細(xì)胞有保護作用，同時對胰島β細(xì)胞等多種細(xì)胞的新生、增殖和凋亡也具有調(diào)節(jié)作用[23-24]，GLP-1可通過GLP-1受體刺激葡萄糖依賴的胰島素分泌，刺激細(xì)胞的新生和增殖，并抑制細(xì)胞凋亡。在糖尿病患者機體的高血糖環(huán)境中，隨著PKC-β2的過表達(dá)，GLP-1受體的降解速度加快，GLP-1的表達(dá)降低會減少胰島素分泌以及促進(jìn)細(xì)胞凋亡。于此同時，血管緊張素Ⅱ也會激活，促進(jìn)上皮細(xì)胞凋亡，致使GLP-1對腎小管上皮細(xì)胞的保護作用減弱[25-26]。

3 抑制PKC-β2可提高糖尿病腎病腎小管上皮細(xì)胞的保護

抑制PKC-β2的激活能夠延緩或逆轉(zhuǎn)其對糖尿病環(huán)境中腎小管上皮細(xì)胞的損傷。Buyuklu等[27]的報道顯示，PKC-β2的抑制劑番茄紅素能夠通過調(diào)節(jié)自噬、抗炎等作用緩解糖尿病腎小管上皮細(xì)胞的損傷；伍婷婷等[28]和徐春艷等[29]的研究表明，PKC-β2抑制劑可通過抑制腎小管上皮細(xì)胞的凋亡激活劑，減少細(xì)胞凋亡，對上皮細(xì)胞有一定保護作用，同時，PKC-β2抑制劑可間接抑制絲裂原活化蛋白激酶活性，促進(jìn)血管緊張素Ⅱ分泌，誘導(dǎo)細(xì)胞增殖。此外，?；蛆Z去氧膽酸能夠抑制蛋白激酶C/c-Jun氨基末端激酶（JNK）信號通路介導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞凋亡[30]。

4 小結(jié)

PKC-β2信號通路與糖尿病腎病腎小管上皮細(xì)胞損傷存在密切的聯(lián)系，PKC-β2信號通路的激活可調(diào)節(jié)腎小管上皮細(xì)胞的炎癥，致使腎臟單位的丟失；PKC-β2的激活可通過調(diào)節(jié)磷脂酶D與細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶，促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞自噬，改變血流動力學(xué)，進(jìn)而影響腎小管上皮細(xì)胞通透性；同時，PKC-β2的激活可降低GLP-1對腎小管上皮細(xì)胞的保護作用；而PKC-β2抑制劑能通過影響腎小管上皮細(xì)胞的氧化應(yīng)激、磷脂酶D、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶及GLP-1減緩甚至逆轉(zhuǎn)糖尿病腎小管的上皮細(xì)胞損傷。因此PKC-β2有望成為治療糖尿病腎病腎小管損傷的新靶點。