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第一部分慢性肾脏疾病患者尿液及肾脏组织中corin的表达目的:Corin是心脏中发现的一种II型跨膜丝氨酸蛋白酶,在调节血压和维持心脏功能方面起重要作用。除心脏外,corin也表达于其它组织,如肾脏、骨骼组织、妊娠子宫等。最近有研究发现肾病模型大鼠肾脏中corin表达显著降低,提示corin在肾脏功能中起作用。心脏中表达的corin能从细胞表面脱落,可在血浆中检测到可溶性corin。因此,我们推测肾脏中表达的corin也能脱落,尿液中可能会检测到corin,目前国内外尚无相关研究。本研究通过检测慢性肾脏疾病(chronic kidneydisease,CKD)患者血浆及尿液中的可溶性corin,分析尿液中corin水平与CKD的相关性;同时还检测corin蛋白在CKD患者肾脏组织中的表达及分布,进一步探讨corin参与CKD病理过程的可能机制。方法:1.采集正常人及CKD患者的血液、尿液以及肾脏组织样本。血液标本以EDTA为抗凝剂,离心后获取血浆。2.应用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测了205例正常人与214例CKD患者血浆及尿液中的可溶性corin。3.免疫组化(immunohistochemistry,IHC)方法检测corin蛋白在6例正常人及40例CKD患者肾脏组织中的表达和分布,用Image Pro-Plus软件分析IHC图片中阳性染色区域的平均光密度,评价corin蛋白在正常人及患者肾组织中的表达水平。结果:1.我们首次在正常人尿液中检测到可溶性corin,提示肾脏中表达的corin可从细胞表面脱落。男性尿液中corin的水平明显高于女性(227±107vs.161±108pg/mL,P=0.00003),尿液中corin的水平与年龄不相关。2.在CKD患者中,男性患者尿液中的corin水平显著低于正常男性(156±124vs.227±107pg/mL,P <0.001);女性患者尿液中的corin水平也低于正常女性,但统计差异不显著(144±112vs.161±108pg/mL,P=0.181);3.多元线性回归分析结果提示CKD患者尿液corin水平与肾病类型(慢性肾小球肾炎,P <0.001;肾病综合症,P <0.001;系统性红斑狼疮,P=0.004)和肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)(P <0.001)密切相关。舒张压(diastolicblood pressure,DBP)也是一个相关因素(P=0.037)。另外,性别也是尿液corin水平的独立相关因素(P=0.011)。4.尿液corin的水平与CKD分级按照美国肾脏病协会对CKD提出的分期方法,按GFR将CKD患者分为1~5级。我们的分析结果显示,CKD患者尿液中可溶性corin的水平随病情的加重而进行性下降,无论男性和女性,5期CKD患者尿液corin水平均为最低。5.尿液corin的水平与高血压我们的结果还显示,伴高血压患者的尿液corin水平明显低于正常人或不伴高血压的CKD患者,从而提示尿液corin的水平与高血压相关。6.Corin蛋白在肾脏组织中的表达免疫组化结果显示,肾脏中可检测到corin蛋白,主要位于肾小管上皮细胞中,并且CKD患者肾组织中corin蛋白水平显著低于正常对照;免疫组化结果与CKD患者尿液中corin水平低于正常对照的结果一致。结论:1.我们首次在正常人尿液中检测到了corin蛋白,这一结果提示在肾脏表达的corin能被蛋白酶水解脱落。因此,尿液中corin水平可能反映corin在肾脏中的表达水平。2.与正常人比较,CKD患者尿液中可溶性corin和肾组织中的corin蛋白表达水平明显降低。3.在CKD患者中,尿液中corin水平随疾病严重程度而进行性下降,这一结果提示,corin可能在慢性肾脏疾病的发生发展中起一定作用。我们的结果提示,尿液中可溶性corin水平可能为CKD的诊断及评估病情提供新的依据。第二部分妊娠高血压患者corin基因突变检测以及功能研究目的:Corin是心脏中发现的一种II型跨膜丝氨酸蛋白酶,可将心钠肽前体(pro-atrialnatriuretic peptide,pro-ANP)转化成有活性的ANP,从而调节血压和心脏功能。最新动物模型研究表明corin途径缺陷可能在妊娠高血压发生中起重要作用。本课题中,我们对妊娠高血压患者的corin基因进行测序,筛查corin基因突变,并且进一步研究corin基因突变对其功能的影响及可能的分子机制,从而帮助了解corin在妊娠高血压中的病理分子机制。方法:1.收集124例正常人和65例妊娠高血压患者的血液标本,提取基因组DNA,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增corin基因外显子,测序筛查corin突变基因。2.以人野生型corin质粒为模板,利用定点突变技术构建带有corin基因突变的表达载体。3.将野生型corin及突变体质粒转染人胚肾(human embryonic kidney,HEK)293细胞,制备细胞裂解液,蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测重组corin蛋白的表达及活化情况。4.将corin及pro-ANP表达载体共转染HEK293细胞,免疫共沉淀和Westernblot检测细胞上清中pro-ANP活化为ANP的百分率,评估基因突变对corin功能的影响。5.将野生型corin及突变体质粒转染HEK293细胞,收集细胞培养上清,免疫共沉淀和Western blot检测从细胞膜上脱落下来的可溶性corin片段,研究基因突变对corin在细胞表面表达及水解脱落的影响。结果:1.在65例妊娠高血压患者中发现一例患者的corin基因1507位腺苷酸(A)改变为鸟苷酸(G),导致corin Fz2区472位丝氨酸(Ser,S)突变为甘氨酸(Gly,G),即S472G。我们同时分析了124例正常人的corin基因,未发现此突变的存在,提示该碱基改变为基因突变,而非基因多态性。2.在HEK293细胞表达实验中,S472G突变不影响corin的表达,但明显阻碍了corin的活化。功能研究发现,S472G突变几乎失去了活化pro-ANP的作用,其活性仅为野生型的~10%。3.生物化学和细胞学研究显示,S472G影响corin从细胞膜上脱落的过程。在转染野生型corin的细胞培养上清中可检测到3条可溶性corin条带(~180,~160,~100kDa),而转染S472G的细胞上清中仅检测到1条~95kDa的条带。结论:我们在妊娠高血压患者中发现了一个新的corin基因突变S472G,该突变改变corin的蛋白结构,进而影响其功能。细胞生物学和生化实验显示,该突变使corin活化受阻,失去了活化pro-ANP的能力,并且影响了corin从细胞膜上脱落的过程。我们的结果提示,S472G突变可能参与了妊娠高血压的发生和发展。本研究将有助于了解corin结构和功能的关系,阐述高血压发病的新分子机制;同时,corin介导的ANP活化途径也可能成为妊娠高血压等疾病诊断和治疗的新策略。