elmo1在肾间质纤维化中的作用及其机制研究

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1、南方医科大学2008级硕士学位论文ELM01在肾问质纤维化中的作用及其机制研究TheRoleofELM01inrenalTubuloinsterst“ialFibrosisanditsMechanism课题来源：国家自然基金专业名称学位申请入指导教师答辩委员会主席答辩委员会成员内科学董园园聂静教授余学清教授杨晓教授付君舟教授尹良红教授张训教授论文评阅人杨念生教授陈烨教授2012年5月17日广州iIIrlirIiiiiiFilliiiflllIIlY2257702．．．．ELMO1在肾间质纤维化中的作用及其机制研究硕士研究生：董园园指导教师：聂静教授摘要研究背景慢性

2、肾脏病进展的共同通路是进展性肾小管间质纤维化。肾小管间质纤维化的组织病理学特征是与炎症细胞相关的间质基质的沉积、肾小管细胞的减少、成纤维细胞的聚积和小管周围微脉管系统的稀疏。细胞外基质的过度沉积，尤其是胶原纤维，是肾小管间质纤维化的最显著特征。尽管有许多导致纤维化的因子，包括多种细胞因子和激素／代谢及血流动力学因素，TGF．pl及其信号通路是肾脏纤维化的关键分子通路。活化的转化生长因子．B(TGF．D)与其受体结合，以自分泌和旁分泌的方式通过Smad依赖和非依赖性信号传导通路来发挥生物学及病理学作用。TGF．pl与其II性受体(T13RII)结合能激活TGF．BI

3、型受体(TpRI)．激酶，导致Smad2和Smad3(两种受体相关性Smads(R．Smads))磷酸化。随后，磷酸化的Smad2和Smad3与相同的Smad4结合，形成Smad复合物，进而转位于细胞核中，调节目的基因的转录。多种促进纤维化的基因、如I型胶原(collagenI)、III型胶原(collagenIII)和MMP．1的组织抑制剂(TIMP．1)均为TGF．p／Smad信号通路的下游，表明Smad3是纤维化中TGF．p／Smad信号通路关键介质。细胞对TGF．B反应是具有高度细胞类型特异性的。Smads的DNA结合亲和力相对较弱。因此，最终的转录结果决

4、定于同其他转录因子、辅助激活剂和辅助抑制剂的相互摘要作用。而且越来越多证据支持TGF．B也激活非smad信号通路：如Racl、TAKl(TGFB相关激酶1)、ERKl／2(细胞外信号调节激酶)、p38MPAK、JNK、W州13-catenin、ROS、NF．KB及Akt等多条信号通路。非经典信号通路可能以组织甚至细胞特异性方式与Smad信号通路相互影响。mF+可以通过由磷脂酰肌醇．3．激酶(P13K)．Racl介导的信号通路增加I型胶原的产生。TGF．p信号通路似乎是许多其他致纤维化因素效应直接或间接整合，进而汇聚成的共同信号通路。其中像血管紧张素II和高糖，是T

5、GF．p的上游诱导剂，而像结缔组织生长因子则是其下游效应剂。Racl是小鸟甘三磷酸酶(小GTP酶)的Rho家族的成员之一。Racl广泛表达，以两种构象状态存在，一种是失火的GDP结合形式，另一种是活化的GTP结合形式。在细胞外信号的作用下，Racl通过鸟苷酸交换因子(GEFs)转变成其活化形式。而通过GTP酶激活蛋白转化为失活形式。研究发现在人的肾小管上皮细胞中TGF．[31可以通过活化Racl增加CollagenI的合成。另外，活化的Racl还具有增加基质金属蛋白酶(MMPS)的合成和分泌、活化NF．r,B以及促进13-catenin核转位的作用。而且，在缺氧环

6、境下，活化的Racl可以诱导细胞生成ROS。而ROS可以诱导致纤维化反应。特异性敲除成纤维细胞Racl的小鼠的皮肤伤口闭合延迟，胶原合成及肌成纤维细胞形成减少。在Racl敲除的成纤维细胞中Q．SMA和I型胶原mRNA表达下降。这表明Racl与肾脏纤维化密切相关。DOCKl80是一种进化上保守的蛋白，DOCKl80与另一种进化上保守的蛋白一吞噬和细胞运动性蛋白l(ELM01)形成复合物，作为Rac的GEF，特异性激活Rac，参与了细胞迁移和吞噬凋亡细胞过程中细胞骨架的改变。ELMO能通过避免DOCKl80被泛素．蛋白酶体系统降解而大大地促进DOCKl80蛋白在细胞内

7、聚集。ELMO还能促进DOCKl80与Rac在细胞膜上共定位，因而间接地增强RacGEF的活性。ELMOI基因的单核苷酸多态性与2型糖尿病易于罹患糖尿病肾病有关。Ⅱ硕士学位论文正常小鼠肾脏中，ELM01主要在肾小管及肾小球上皮细胞弱表达。而糖尿病小鼠肾脏和慢性肾炎的大鼠模型的肾脏中则明显升高。高糖条件下培养的COS细胞中ELM01的表达高于正常糖条件下表达。而过表达ELMOI的细胞中collagenI和fibronectin基因表达与正常细胞相比也是升高的。而collagenI是纤维化的重要指标，那么ELM01是否在肾脏间质纤维化中发挥了作用呢?此外，上述研究也表

8、明ELM0