骨髓间充质干细胞调控FGF23/Klotho轴对5/6肾切除大鼠肾损伤的影响OA

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)对5/6肾切除大鼠慢性肾脏病(CKD)磷代谢紊乱的干预作用及机制。方法采用5/6肾切除法复制CKD大鼠模型,随机分为对照组、5/6肾切除组和BMSCs组,每组6只。对照组行开腹探查及肾脏包膜剥离,保留双肾完整;5/6肾切除组行5/6肾切除模型+尾静脉注射等量磷酸盐缓冲液(PBS);BMSCs组行5/6肾切除模型+尾静脉注射BMSCs。检测各组大鼠肾功能及蛋白尿(血清肌酐、尿素氮、24h尿蛋白定量)、血清白蛋白、矿物代谢指标(钙、磷),以及血脂谱(总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇);酶联免疫吸附试验检测血清甲状旁腺激素(PTH)及成纤维细胞生长因子23(FGF23)水平;HE染色、Masson染色及透射电镜观察肾组织病理变化;Western blotting检测大鼠肾组织Klotho、FGF23蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链反应检测大鼠肾组织FGF23、Klotho、FGFR1、FGFR4、NaPi-2a及NaPi-2c表达;采用双荧光素酶报告实验检测Klotho启动子活性,并设置GV238-Klotho-p-Luc+pRL-TK组、转化生长因子-β1(TGF-β1)组及BMSCs处理组,通过Transwell非接触共培养体系干预24 h后,检测萤火虫与海肾荧光素酶比值以评估转录活性。结果与对照组比较,5/6肾切除组的24h尿蛋白、血肌酐及尿素氮水平升高(P<0.05),白蛋白水平降低(P<0.05);与5/6肾切除组比较,BMSCs组的24h尿蛋白、血肌酐及尿素氮水平降低(P<0.05),白蛋白水平升高(P<0.05)。与对照组比较,5/6肾切除组的血清磷、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇水平升高(P<0.05);与5/6肾切除组比较,BMSCs组的血清磷、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇水平均降低(P<0.05)。与对照组比较,5/6肾切除组的血清FGF23、PTH水平升高(P<0.05);与5/6肾切除组比较,BMSCs组的血清FGF23、PTH水平降低(P<0.05)。病理结果显示,5/6肾切除组大鼠肾组织出现肾小管损伤、间质纤维化及超微结构破坏,足突融合增加,BMSCs干预后上述病理改变减轻。与对照组比较,5/6肾切除组大鼠的FGF23蛋白相对表达量升高(P<0.05),Klotho蛋白相对表达量降低(P<0.05);与5/6肾切除组比较,BMSCs组的FGF23蛋白相对表达量降低(P<0.05),Klotho蛋白相对表达量升高(P<0.05)。与对照组比较,5/6肾切除组的FGF23、FGFR1、FGFR4、NaPi-2a及NaPi-2c mRNA相对表达量升高(P<0.05),Klotho mRNA相对表达量降低(P<0.05);与5/6肾切除组比较,BMSCs组的FGF23、FGFR1、FGFR4、NaPi-2a及NaPi-2c mRNA相对表达量降低(P<0.05),Klotho mRNA相对表达量升高(P<0.05)。与GV238-Klotho-p-Luc+pRLTK组比较,TGF-β1组的细胞Klotho启动子相对转录活性及Klotho蛋白相对表达量降低(P<0.05);与TGF-β1组比较,BMSCs干预组的Klotho启动子相对转录活性及Klotho蛋白相对表达量升高(P<0.05),BMSCs可增强Klotho启动子活性并促进其表达。结论BMSCs可通过调控Klotho表达,改善CKD相关的磷代谢紊乱,为CKD的干细胞治疗提供新证据。