一、拟研究或解决的问题
肾间质纤维化是多种肾脏疾病发展到一定阶段常见的病理改变、其严重程度不仅影响肾功能,而且与肾病的预后有着密切联系。肾间质的基质成分由成纤维细胞合成分泌、研究表明、肾间质成纤维细胞主要有3个来源(1)肾脏固有的间质成纤维细胞;(2)循环而来的间充质细胞;(3)肾小管上皮细胞间充质转分化(epithelial mesenohumal transition,EMT)。其中EMT在肾小管间质纤维化中的作用正越来越受到重视。
肾小管上皮细胞间充质转分化(epithelial mesenchymal transition, EMT) 是指在病理情况下肾小管上皮细胞外环境改变,维持生理功能的细胞因子之间失去平衡,保持上皮细胞形态的基因表达受到抑制,表达肌成纤维细胞表型的基因得到释放,肾小管上皮细胞基底膜受到破坏,细胞失去其原有上皮特征转变为间充质表型。细胞失去及液体转运功能转变成重塑基质的肌成纤维细胞。
含马兜铃酸(Aristolochic acid AA)成分的中草药能够导致马兜铃酸肾病(Aristolochic acid nephropathy,AAN)近些年来已受到人们广泛关注[1]。AAN的特征是进行性肾损害,表现为肾间质纤维化和肾小管萎缩,其肾间质纤维在AAN的发生发展中其关键作用。据此推测马兜铃酸能引起肾小管上皮细胞间充质转分化(EMT) 。苏震等[2]研究发现,AA在低浓度(10mg/L)就可使肾小管上皮细胞转分化和凋亡作用。在AA诱导的转分化作用过程中,一些分泌异常的细胞因子起主要作用。AAN患者肾小管周边的毛细血管显著性损伤,并伴随血管内皮生长因子(VEGF)表达的下降同时转化生长因子-beta;(TGF-beta;)的表达显著升高,从而促进肾小管上皮细胞纤维化,这是主要原因[3]。本课题将研究马兜铃酸1及其主要代谢产物马兜铃内酰胺1在EMT中的作用及其作用机制中转化生长因子-beta;(TGF-beta;)的相关作用。
在肾间质纤维化发生发展过程中,a-SMA阳性的肌成纤维细胞(MFB)是导致病理条件下肾间质中ECM过度沉积的主要效应细胞。它的来源尚未完全清楚,有以下几种可能。1间质固有成纤维细胞:研究发现在一些致病因子的作用下,通过细胞因子的释放、细胞间相互作用、细胞外基质影响及环境因素的刺激,成纤维细胞可转为肌成纤维细胞;2骨髓源性干细胞;3循环纤维细胞;4小管上皮细胞间充质转(epithelial mesenchymal transition,EMT),其中EMT是肾脏纤维化中MFB的主要来源。
马兜铃酸导致肾脏毒性的特点主要表现为肾间质纤维化和肾小管萎缩,而肾间质纤维化在马兜铃酸肾病的发生过程中其关键作用。但目前人们对AA导致肾间质纤维化的发生发展病理过程缺乏全面认识,这严重阻碍了AAN患者的有效预防与治疗。本课题将对马兜铃酸诱导HK-2细胞上皮-间质转化(EMT)进行研究,为临床上肾脏纤维化的研究提供新的分子靶点,同时也为其在临床寻找有效的治疗方案提供参考依据。
二.项目的研究内容、研究目标和拟解决的关键科学问题
1研究内容
1)体外的AAI与ALI导致上皮细胞转分化作用模型的建立
马兜铃酸(AA)所致肾脏毒性不论是在动物还是在临床都得到充分证实。本研究以AA为工具药建立AAI及ALI诱导正常动物及HK-2细胞形成EMT的体内及细胞模型,这对进一步研究AA所致肾毒性及肾性纤维化发生机制具有较重要的理论与实际意义。
