MARK4在甲基苯丙胺诱导急性肾损伤中的作用

摘要

目的：甲基苯丙胺(methamphetamine,METH)是一种非法的精神活性物质，可以损害身体的各个器官，其中泌尿系统是其毒性作用的重要靶标之一。本研究旨在探讨微管亲和调控激酶4(microtubule affinity regulating kinase 4,MARK4)在METH诱导急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)中的作用。方法：选取10只健康成年雄性C57BL/6小鼠，随机分为对照组和METH组，每组5只。METH组腹腔注射METH(20 mg/kg，每天1次，连续3 d)，对照组腹腔注射同等体积的生理盐水。末次注射24 h后处死小鼠，通过血清肌酐、血尿素氮和肾脏HE染色检测AKI模型是否建立成功；蛋白质组学技术筛选METH诱导AKI的肾脏组织与正常肾脏组织之间差异表达的蛋白质，并进行基因本体(gene ontology,GO)分析、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析和生物信息学分析；蛋白质印迹法验证蛋白质组学数据的准确性，选择目标分子，检测小鼠肾脏中MARK4和cleaved caspase-3表达情况。进一步探讨MARK4在METH诱导AKI中的作用。首先在BUMPT细胞中建立METH毒性模型，筛选出合适的METH处理浓度和时间；使用抑制剂抑制MARK4的表达，检测METH处理后BUMPT细胞的活力以及cleaved caspase-3表达情况。结果：蛋白质组学分析共筛选出差异表达蛋白质17个，其中上调11个，下调6个(均P<0.05)。METH处理后小鼠肾脏中MARK4和cleaved caspase-3的表达水平升高(均P<0.05)。BUMPT细胞的活性随METH处理浓度升高而逐渐降低(均P<0.05)，其中4 mmol/L的METH处理后BUMPT细胞活力下降至60%。与对照组相比，MARK4和cleaved caspase-3的表达水平随着METH处理浓度的升高和处理时间的延长而升高(均P<0.05)，呈浓度和时间依赖性。抑制MARK4表达可以改善METH引起的BUMPT细胞活性下降情况，降低cleaved caspase-3表达，减少BUMPT细胞的细胞凋亡。结论：MARK4在METH诱导AKI小鼠模型中高表达，MARK4通过调控细胞凋亡来介导METH中毒所致AKI。

关键词

甲基苯丙胺 / 急性肾损伤 / 微管亲和调控激酶4 / 细胞凋亡

基金资助

湖南省科技创新领军人才(拔尖)支持计划(2023RC1033)