CaSR调控的氧化应激介导磷脂重排在泌尿系草酸钙结石形成中作用机制的研究

Urolithiasis is a worldwide public health problem. It is an important factor of stone formation that the formation of urinary calcium oxalate crystals and the adhesion between calcium oxalate crystals and cells. Therefore, researching into the relationship between the calcium oxalate crystals and cell adhesion has important significance. Currently, calcium oxalate crystal-induced oxidative stress in HK-2 cells could lead to phosphatidylserine of renal tubular epithelial cells evaginate to the outer cell membrane, which causes crystals adhere on the cytomembrane,eventually leading to the formation of urolithiasis. In our previous studies, a total of 11 proteins expresseing the difference in more than 1.5 times were detected by two-dimensional gel electrophoresis in HK - 2 cells induced by calcium oxalate crystals. We further found that the CaSR plays an important role in calcium oxalate crystals -induced oxidative stress in HK-2 cells. On the basis of previous work, we study the effect of CaSR on oxidative stress-mediated phospholipid rearrangement, crystal adhesion and its downstream product PSox in the formation of urolithiasis by cell and animal experiments. We also study the interaction between the above various factors to provide new ideas on the formation mechanism, prevention and treatment of urolithiasis.

泌尿系结石是一个世界性的公共卫生问题，尿草酸钙结晶的形成及其与细胞之间的相互粘附是结石形成的重要因素，因此，研究草酸钙结晶与细胞之间的相互粘附作用有重要意义。目前认为草酸钙结晶诱导肾近曲小管上皮细胞（HK-2细胞）发生的氧化应激反应可导致肾小管上皮细胞膜内层的磷脂酰丝氨酸外翻到细胞膜外层，导致结晶黏附在细胞膜上，最终导致结石的形成。在我们之前的研究中，用双向凝胶电泳的方法筛选出草酸钙结晶诱导HK-2细胞表达差异（表达出差异在1.5倍以上）的蛋白质11个，我们进一步实验发现，其中CaSR在草酸钙结晶诱导HK-2细胞氧化应激中发挥了重要作用。因此，我们拟在之前的工作基础上，通过细胞和动物实验探讨CaSR可能调控的氧化应激介导的磷脂重排、结晶粘附和其下游产物PSox在泌尿系结石形成过程中的作用及各因素之间相互影响，为泌尿系结石的形成机制和预防、治疗提供新的思路。

泌尿系结石是一个世界性的公共卫生问题，尿草酸钙结晶的形成及其与细胞之间的相互粘附是结石形成的重要因素，目前认为草酸钙结晶诱导肾近曲小管上皮细胞（HK-2细胞）发生的氧化应激反应可导致肾小管上皮细胞膜内层的磷脂酰丝氨酸外翻到细胞膜外层，导致结晶黏附在细胞膜上，最终导致结石的形成。在我们之前的研究中，用双向凝胶电泳的方法筛选出草酸钙结晶诱导HK-2细胞表达差异（表达出差异在1.5倍以上）的蛋白质11个，我们进一步实验发现，其中钙敏感受体（CaSR）在草酸钙结晶诱导HK-2细胞氧化应激中发挥了重要作用。我们研究发现：在一水草酸钙（COM） 作用下，细胞内活性蔟 （ROS）、CaSR 表达含量及活性上升，细胞膜脂质过氧化水平升高，氨基磷脂移位酶（APLT） 活性下降，细胞膜磷脂酰丝氨酸（PS ） 外翻，凋亡水平上升，最终使草酸钙晶体与细胞粘附性增加。并且，CaSR 的特异性抑制剂能降低 COM 诱导 ROS 含量并阻止 APLT 活性下降、从而减少 PS 外翻及降低凋亡水平，并降低草酸钙晶体的粘附性。促进剂的作用则相反。此外，动物模型观察显示造模下大鼠肾小管上皮细胞 CaSR 表达上调，细胞内 ROS 含量、相关结石蛋白的表达升高和尿成分发生改变，PS 外翻增多并且肾脏内有结晶沉积，CaSR促进剂则可以促使泌尿系结石的形成，其抑制剂对泌尿系结石模型大鼠有治疗作用。