ATRA调控MMP-2和MMP-9表达保护足细胞损伤的信号通路及分子机制研究

足细胞损伤是肾小球硬化的中心环节。基质金属蛋白酶（MMPs）表达紊乱是足细胞损伤的重要因素。全反式维甲酸（ATRA）具有调节细胞聚集、分化和凋亡的作用。我们前期研究发现，ATRA通过调节肾小球MMP-2和MMP-9表达，从而减轻足细胞损伤和延缓肾小球硬化。其信号通路和分子机制尚未见报道。本项目首次探讨该信号通路和分子机制，内容包括：（1）建立阿霉素致足细胞损伤模型，研究ATRA对足细胞MMP-2和MMP-9亚细胞定位及表达的影响。（2）检测RAR受体、MMP-2、MMP-9、TGF-β1、α-SMA、nephrin和podocin等表达，研究ATRA对足细胞损伤的保护作用。（3）构建siRNA质粒，基因沉默RAR-α、RAR-β和RAR-γ，探讨和验证ATRA通过哪一类型RAR受体对MMP-2和MMP-9进行调控及其信号通路。本研究为防治肾小球硬化提供新思路。

足细胞损伤是肾小球硬化（GS）的中心环节，保护足细胞损伤是防治GS的关键，前期研究提示MMP-2和MMP-9表达异常可能是导致足细胞损伤和GS的重要因素；ATRA 通过调节肾小球MMP-2 和MMP-9 表达，减轻足细胞损伤和延缓GS。ATRA对阿霉素致损伤的足细胞MMP-2和MMP-9表达的影响及保护足细胞损伤的分子机制目前国内外尚未见报道。本课题建立阿霉素致足细胞损伤模型，足细胞分4个组：空白对照组（NC）、阿霉素致足细胞损伤组(ADR)、ATRA 处理空白对照组(AC)和ATRA处理阿霉素致足细胞损伤组(ATRA＆ADR)。应用ATRA进行干预，光镜及倒置显微镜检测足细胞形态学变化；real time RT-PCR检测MMP-2、MMP-9、RAR-α、RAR-β、RAR-γ、TGF-β1、α-SMAmRNA表达；流式细胞仪检测足细胞凋亡情况。研究ATRA对足细胞MMP-2和MMP-9表达的调控以及保护足细胞损伤的分子机制，探讨ATRA通过哪一类型RAR受体发挥对足细胞MMP-2和MMP-9的调控作用。结果显示：（1）ADR组足细胞排列紊乱，表面漂浮多量坏死脱落的足细胞碎片，残存细胞肥大，足突萎缩消失，细胞膜折光性降低。ATRA＆ADR组细胞形态有所恢复，细胞排列较整齐，足细胞足突萎缩不明显；（2）12h和24h时间点ADR组足细胞凋亡率显著升高（P<0.05），ATRA干预后足细胞凋亡率明显降低（P<0.05）；（3）与ADR组比较，12h和24h时间点AC组及ATRA＆ADR组细胞MMP-2和MMP-9mRNA的表达量显著增多（P<0.05）。（4）与ATRA＆ADR比较，24h 时间点ADR组TGF-β1mRNA表达量明显增加（P<0.05）。（5）与ADR组比较，12h和24h时间点ATRA＆ADR组足细胞RARα和RARγmRNA表达量明显增加（P<0.05）；但ATRA＆ADR组足细胞RARβmRNA表达量只有24h时间点才明显增加（P<0.05）。结论：（1）ATRA具有抗足细胞凋亡，保护足细胞损伤，延缓GS慢性进展的作用。（2）ATRA可能通过RAR-α和RAR-γ作用于受损伤的足细胞，增加MMP-2和MMP-9的表达，减少TGF-β1和α-SMA的表达，促进ECM的降解，减少足细胞转分化，从而达到减轻足细胞损伤的作用。