Цель исследования — изучить изменения обмена жирных кислот и их влияние в моделях почечного повреждения, вызванного фолиевой кислотой, и диабетической нефропатии (DN). Метод: модель почечного повреждения, вызванного фолиевой кислотой, была создана путем внутрибрюшинного введения фолиевой кислоты. 9 взрослых мышей C57BL/6J были случайным образом разделены на две группы: контрольная группа с физиологическим раствором (Saline, n=5) и группа вмешательства с фолиевой кислотой (FA, n=4). Мышам группы FA однократно вводили внутриперитонеально фолиевую кислоту (250 мг/кг), группе Saline вводили равный объем физиологического раствора. Модель DN была создана с помощью высокожировой диеты и инъекции стрептозотоцина. 11 взрослых мышей C57BL/6J были случайно разделены на две группы: группа контроля с нормальной диетой (ND, n=6) и модельная группа (DN, n=5). Группа ND получала нормальный корм, группа DN — высокожировую диету в течение 8 недель с однократным внутрибрюшинным введением стрептозотоцина (100 мг/кг), после чего продолжали получать высокожировую диету до 16-й недели. (1) Патологические изменения в почках четырех групп мышей изучали с помощью окрашивания HE и Sirius Red. (2) Проведен RNA-Seq анализ почечных тканей мышей с отбором дифференциально экспрессируемых генов (DEGs) и анализом GO, KEGG и GSEA. Уровни мРНК генов синтеза жирных кислот и связанных с фиброзом оценивали с помощью RT-qPCR; приготовлены замороженные срезы почек для окрашивания Oil Red O для определения накопления липидных капель. (3) Уровни мРНК генов синтеза жирных кислот и фиброзных маркеров анализировали в клетках почечных проксимальных канальцев человека (HK-2), обработанных 10 нг/мл рекомбинантного TGF-β1 или культивированных в условиях высокого уровня глюкозы, с помощью RT-qPCR; накопление липидных капель в клетках HK-2 и первичных клетках проксимальных канальцев почек (PTECs), обработанных аналогично, оценивали с помощью окрашивания Bodipy 493/503. (4) Оценивали накопление липидных капель в HK-2, обработанных 100 мкмоль/л пальмитиновой кислотой (PA), с помощью окрашивания Bodipy 493/503. (5) Состояние старения в почечных тканях четырех групп мышей оценивали с помощью окрашивания SA-β-gal. Старение клеток HK-2, обработанных PA, и экспрессию факторов старческой фенотипической секреции оценивали с помощью SA-β-gal, Western blot и RT-qPCR; влияние обработки PTECs PA на активацию почечных фибробластов анализировали с помощью иммунной флуоресценции. Результаты: (1) В почечных тканях групп FA и DN наблюдались патологические изменения структуры почечных канальцев и отложение коллагеновых волокон. (2) DEGs групп FA и DN были значительно обогащены путями, связанными с метаболизмом, особенно липидным метаболизмом. По сравнению с Saline группа FA имела значительно повышенную экспрессию генов синтеза жирных кислот Srebp1 и Fasn (Srebp1: t=2.445, P=0.0444; Fasn: t=2.571, P=0.0370); по сравнению с ND группа DN имела повышенную экспрессию Srebp1, Acc1 и Fasn (Srebp1: t=3.354, P=0.0100; Acc1: t=2.602, P=0.0315; Fasn: t=2.358, P=0.0461). Гиброфиброзный ген Col1a1 был повышен в обеих группах FA и DN (FA: t=2.628, P=0.0340; DN: t=3.602, P=0.0070), сопровождаясь проявлениями жирового накопления. (3) В клетках HK-2, обработанных TGF-β1 или высоким уровнем глюкозы, уровни мРНК SREBP1 (F=15.41, P=0.0043; группа TGFβ: P=0.0029; группа HG: P=0.0452), ACC1 (F=30.30, P=0.0007; группа HG: P=0.0014) и FASN (F=18.76, P=0.0026; группа TGFβ: P=0.0017; группа HG: P=0.0310) значительно повысились, при этом оба вида обработки индуцировали накопление липидов в HK-2 и PTECs. (4) В почках групп FA и DN увеличилось количество стареющих клеток, а обработка PA индуцировала накопление липидов в эпителии почечных канальцев, ускоряла старение клеток и активацию фибробластов. Выводы: Транскрипция генов, связанных с липидным метаболизмом, в почках моделей фолиевой нефропатии и диабетической нефропатии была нарушена; избыточный синтез жирных кислот приводит к накоплению липидов, индуцирует старение PTECs и в конечном итоге способствует прогрессированию фиброза.

Фолиевая нефропатия; диабетическая нефропатия; метаболизм жирных кислот; накопление липидов; старение клеток; фиброз