Wnt信号通路对肾小管上皮细胞极性的影响

肾小管上皮细胞的极性是维持正常生理功能的重要保证和结构特征。网格蛋白和Wnt信号通路与上皮细胞的极性有关，但调控的分子机制不清。我们的前期研究发现正常成年肾小管上皮细胞不表达Wnt4和CD44，而在急性肾小管坏死后上皮细胞的再生修复、极性形成的过程中Wnt4 和CD44高表达。为此推测Wnt（Wnt4和Wnt11）可能通过CD44等黏附分子调控肾小管上皮细胞的极性。本课题首先通过急性肾小管坏死修复的模型，观察网格蛋白、Wnt、CD44及细胞极性标志物的时空表达和共表达特征，同时通过体外MDCK极性上皮细胞的干预实验，观察正向或负向调控Wnt对CD44表达和功能的影响以及对细胞极性形成的影响，并通过分别干预经典或非经典Wnt信号通路的关键分子β-连环蛋白和JNK明确Wnt发挥作用的信号通路，最后观察Wnt的作用是否受到网格蛋白的调控，旨在为促进急性肾小管坏死后的修复重建提供新的药物干预靶标。

肾小管上皮细胞损伤后，如果修复的因素占主导地位，健存的细胞迁移、去分化、新的上皮细胞再生增殖、黏附、极性形成、功能恢复；如果损伤的因素持续存在，上皮细胞则可能发生凋亡、坏死、脱落，或者转分化为成纤维细胞，出现小管间质纤维化，但其发生的分子机制和干预靶点尚不清楚。本研究首先按计划建立了急性肾小管坏死的的大鼠模型，观察了不同时间点模型大鼠的肾功能、组织形态学改变以及肾小管上皮细胞坏死、再生、黏附和极性形成，如CD44和Na-K-ATP酶的极性变化。后来在体外应用细胞分子实验进行功能和机制研究的过程中，由于Wnt4和Wnt11的质粒构建不顺利以及体外细胞极性标志物不稳定，实验进行了调整。即采用肾小管上皮细胞-间充质转化（EMT）的动物和细胞模型，聚焦Wnt/β-catenin/ZEB1信号通路，分别探讨了肾功能不全大鼠血清对肾小管上皮细胞-间充质转化及其信号通路wnt3、 β-catenin、ZEB1的影响，以及氯沙坦对体内肾小管间质纤维化和体外肾小管上皮细胞-间充质转化的抑制作用及其分子机制。结果发现肾功能不全大鼠血清可以促使肾小管上皮细胞表型向间充质细胞表型转化，同时Wnt3、β-catenin、ZEB1的表达明显上调。肾小管间质纤维化模型大鼠肾组织和TGF-β诱导的肾小管上皮细胞，间充质标志物及β-catenin、ZEB1的表达明显上调，氯沙坦干预可以降低β-catenin/ZEB1的表达，减轻间质纤维化和肾小管上皮细胞-间充质转化。提示肾功能不全大鼠血清可能通过激活Wnt/β-catenin/ZEB1信号通路促进肾小管上皮细胞-间充质转化；氯沙坦可能通过抑制β-catenin/ZEB1的上调，抑制体内的肾小管间质纤维化和体外的肾小管上皮细胞-间充质转化。研究结果为慢性肾脏病小管间质纤维化的发生机制提供了新的认识，为氯沙坦有效治疗慢性肾脏病提供了新的干预靶点和理论依据。课题实施3年，共发表标有本课题编号的论文10篇，其中SCI论文5篇。