GDF15通过PI3K/AKT/Nrf2信号通路影响脓毒性肾损伤的作用研究

摘要

目的 探讨生长分化因子15(GDF15)在脓毒性肾损伤(Sepsis-induced acute kidney injury, S-AKI)中的表达变化及其通过PI3K/AKT/Nrf2信号通路调控炎症与泛凋亡的机制。方法 临床收集10例S-AKI患者与10例健康对照的外周血单核细胞，采用ELISA检测炎症因子[白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)]水平，RT-qPCR及Western blot检测GDF15及泛凋亡相关分子[黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、受体相互作用蛋白激酶1(RIPK1)]的表达。体外以脂多糖(LPS)处理HK2细胞构建模型，通过敲降和过表达GDF15,设置对照组、模型组、模型+siRNA-NC组、模型+si-GDF15组、模型+OE-NC组、模型+OE-GDF15组。CCK-8检测细胞增殖，TUNEL法检测细胞凋亡，DHE染色检测活性氧(ROS)生成，JC-1染色评估线粒体膜电位，ELISA、RT-qPCR及Western blot评估炎症因子及相关蛋白水平。进一步使用PI3K激活剂740 Y-P干预，评估PI3K/AKT/Nrf2通路变化。结果 与健康对照组比较，S-AKI患者外周血中炎症因子、GDF15及泛凋亡分子的mRNA和蛋白表达水平均显著升高(P<0.001)。体外实验中，LPS刺激HK2细胞导致细胞增殖下降、凋亡及ROS水平升高、线粒体膜电位降低，并伴随GDF15及泛凋亡分子的表达上调(P均<0.05)。与模型组比较，模型+si-GDF15组中细胞增殖升高，凋亡水平降低，ROS水平降低，线粒体膜电位升高，GDF15及泛凋亡分子表达下调(P均<0.05);模型+OE-GDF15组中细胞增殖下降、凋亡及ROS水平升高、线粒体膜电位降低，并伴随GDF15及泛凋亡分子表达上调(P均<0.05)。与空白组比较，模型组中p-PI3K、p-AKT、Nrf2的表达降低；与模型组比较，GDF15上调抑制PI3K/AKT/Nrf2通路，PI3K激活剂可部分阻断该效应。结论 GDF15在S-AKI中表达上调，可能通过抑制PI3K/AKT/Nrf2通路促进炎症反应与泛凋亡，其作为潜在干预靶点具有重要研究价值。

关键词

脓毒性肾损伤 / GDF15 / 泛凋亡 / PI3K/AKT/Nrf2

基金资助

新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2023D01C106)