肾小管上皮细胞极性调控抑制肾囊肿形成的机制研究

肾小管上皮细胞极性分为平面细胞极性（PCP）和顶底端极性（ABP）两种，对维持细胞结构和功能具有重要意义。先前研究表明，肾小管上皮细胞极性失调是常染色体显性多囊肾病肾囊肿发生的重要发病机制，但对细胞极性调控能否抑制肾囊肿形成尚未定论。本研究通过三维细胞培养观察到过氧化物酶体增殖物活化受体（PPARγ）激动剂可调控肾小管上皮细胞的平面细胞极性和顶底部极性，抑制肾囊肿的形成。本项目组拟在原有研究基础上，采用三维细胞培养平台、免疫荧光空间成像、基因转染/静默等技术，研究PPARγ激动剂调控三维培养的肾小管上皮平面细胞极性和顶底端极性的相互作用关系，并从经典/非经典Wnt、 Rho家族GTP酶活性和空间分布，以及细胞微管骨架功能在细胞极性调节中的作用，阐明PPARγ调控肾小管上皮细胞极性、抑制肾囊肿形成的机制，从而为利用细胞极性调控手段治疗多囊肾病奠定理论及实验基础。

肾小管上皮细胞极性分为平面细胞极性（PCP）和顶底端极性（ABP）两种，对维持细胞结构和功能具有重要意义。先前研究表明，肾小管上皮细胞极性失调是常染色体显性多囊肾病肾囊肿发生的重要发病机制，但对细胞极性调控能否抑制肾囊肿形成尚未定论。. 本研究发现PPARγ受体激动剂罗格列酮明显抑制三维培养下肾小管上皮细胞MDCKII囊肿生长MDCKII囊肿的生长速率；干扰了囊肿囊腔形成，形成多囊腔结构和无囊腔结构，罗格列酮对囊腔形成的影响独立于其对增殖的抑制。罗格列酮干扰三维培养MDCKII细胞顶端面的形成，伴随着细胞有丝分裂定向的紊乱。罗格列酮显著增加三位培养MDCKII细胞的凋亡发生率，且凋亡发生的部位与正常MDCK细胞有明显的不同。罗格列酮延缓了肾小管上皮细胞MDCK中心体的再定位，缩短了MDCKII细胞纤毛长度、减少了纤毛数量。罗格列酮明显延缓了愈伤模型中肾小管上皮细胞的迁徙速度。. 在机制探讨上，我们发现PPARγ受体激动剂抑制三维培养MDCKII细胞Rho家族GTP酶CDC42活性，干扰其正常细胞定位。罗格列酮通过下调极性蛋白Par3的表达，影响顶端膜的发展维持和延缓紧密连接的形成，调控上皮细胞顶底端极性的建立，在三维培养下可影响MDCKII细胞顶底端极性的建立，阻碍 MDCKII单囊腔的形成；罗格列酮通过下调Par3和紧密连接蛋白Occludin的表达和在细胞迁移前缘的定位以及细胞骨架的形态结构，延缓细胞迁移过程。. 上述工作揭示了PPARγ受体激动剂罗格列酮调控细胞极性的特征和机制，从而为利用细胞极性调控手段治疗多囊肾病奠定理论基础。. 上述工作发表论文6篇，其中SCI论文5篇，核心期刊论文1篇，另有两篇SCI论文在审稿中，受邀在全国性学术会议上做大会专题报告1次。