氧化应激诱导足细胞表达B7-1介导足细胞损伤

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研究背景足细胞的不可逆性损伤是各种蛋白尿肾病的重要病理基础,目前针对一些难治性蛋白尿性肾小球疾病的治疗手段仍非常有限。B7-1(也称CD80)通常是抗原提呈细胞所表达的一种跨膜蛋白。新英格兰杂志上发表的一份研究表明足细胞可表达B7-1;使用B7-1特异性抑制剂有效治疗了五例难治性蛋白尿患者,提示B7-1有可能成为靶向治疗一些难治性蛋白尿患者的新型生物标志物。但令人担忧的是近几年由于抗体选择问题以及对临床样本的选择问题、缺乏标准的样本处理步骤,大部分研究团队表示无法确定足细胞能够表达B7-1;临床患者肾组织的免疫染色无法检测到足细胞的B7-1表达;抑制剂治疗患者的效果不理想。目的本研究从体外细胞实验以及体内动物模型方面探讨氧化应激能否诱导足细胞表达B7-1以及B7-1介导足细胞损伤的可能机制。方法体外实验:(1)氧化应激刺激AOPPs及ADR作用于小鼠足细胞细胞系MPC5检测足细胞B7-1的表达。AOPPs作用于原代培养的大鼠肾小球,检测B7-1的表达。(2)B7-1过表达质粒转染MPC5,B7-1过表达慢病毒感染MPC5,检测反映足细胞损伤的指标变化;检测β-catenin信号通路的指标变化。(3)B7-1小干扰RNA转染MPC5,检测反映足细胞损伤的指标变化;检测β-catenin信号通路的指标变化。(4)SN50抑制NF-κb信号通路后,AOPPs刺激足细胞,检测足细胞的B7-1表达。体内实验:(1)IF以及WB检测氧化应激相关动物模型如阿霉素肾病,糖尿病肾病,5/6肾切除模型中B7-1在肾脏中的表达。(2)构建足细胞特异性过表达B7-1的转基因小鼠,验证氧化应激可否进一步加重足细胞特异性过表达B7-1的转基因小鼠的足细胞损伤。(3)阿霉素肾病2周小鼠模型中,鼠尾静脉注射B7-1干扰质粒下调B7-1表达后检测能否减轻阿霉素肾病引起的足细胞损伤、减轻肾小球纤维化;采用磁珠分离法得到阿霉素肾病2周小鼠模型的肾小球样品,进一步检测下调肾小球B7-1表达后能否减轻阿霉素肾病引起的足细胞损伤、减轻肾小球纤维化。(4)5/6肾切除小鼠模型中,鼠尾静脉注射B7-1干扰质粒下调B7-1表达后检测能否减轻5/6肾切除模型引起的足细胞损伤、减轻肾小球纤维化。结果在体外实验中,氧化应激刺激可通过NF-κb信号通路上调足细胞及大鼠原代培养的肾小球中的B7-1表达。足细胞上调B7-1表达后,足细胞骨架调节蛋白synapotopin及细胞间紧密连接蛋白ZO-1表达降低,足细胞移动性增强;β-catenin信号通路激活,足细胞损伤加重,足细胞标志蛋白podocalyxin,nephrin表达降低。在体内实验中,多种氧化应激动物模型的IF及WB检测结果显示B7-1在足细胞上的表达增强;IF检测结果显示足细胞B7-1与氧化应激指标Nitrotyrosin存在共定位。在足细胞特异性过表达B7-1的转基因小鼠模型中,氧化应激可进一步加重足细胞特异性过表达B7-1的转基因小鼠的足细胞损伤与肾脏纤维化。在阿霉素肾病两周以及5/6肾切除模型中,鼠尾静脉注射B7-1干扰质粒下调B7-1表达后,足细胞损伤以及肾小球纤维化得到显著改善。磁珠法分离得到的阿霉素肾病两周的肾小球样品的检测结果进一步显示下调肾小球B7-1表达后,β-catenin信号通路被显著抑制,足细胞损伤以及肾小球纤维化得到显著改善。结论以上结果提示氧化应激可诱导足细胞上调B7-1表达;B7-1的表达上调可引起足细胞移动性增强、激活β-catenin信号通路导致足细胞损伤。靶向抑制足细胞B7-1表达可能成为治疗难治性蛋白尿性肾小球疾病的一种新策略。
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