血管生成素样蛋白3通过调控足细胞脂代谢参与高脂血症肾损害的分子机制研究

It’s known that slit- diaphragm (SD) in glomerular podocyte is a special lipid raft with plentiful cholesterol. Recent studies showed that lipid accumulation and cholesterol transport disorder could worsen glomerular sclerosis and renal interstitial fibrosis, which are important reasons for hyperlipemia induced kidney dysfunction. AS a key factor in lipid metabolism, angiopoietin like protein 3 (ANGPTL3) is verified to impact podocyte injury and proteinuria with primary nephrotic syndrome by our studies. However, there has been no report about ANGPTL3 and hyperlipemia related renal dysfunction. In this study, we are going to investigate podocyte lipid metablosim (such as cholesterol transport and SD solid molecular) in hyperlipemia related renal dysfunction mice. Further, we are going to explore whether ANGPTL3 is involved in hyperlipemia related renal dysfunction via gene knock-out mice. Finally, screening possible signal molecules in ANGPTL3-regulating podocyte lipid metabolism will be took by RNA-Seq screening, and confirming the molecules function also will be accomplished via vitro experiments. We hope our study will conclude a new idea that ANGPTL3 is involved in hyperlipemia related renal dysfunction via impacting podocyte lipid metabolism and explain some parts of the mechanism.

已知肾小球足细胞的裂孔隔膜（SD）是富含胆固醇的特殊脂筏结构。最近的研究证实，脂质堆积和胆固醇转运失灵加速肾小球硬化和肾间质纤维化，是高脂血症肾脏损害发生的重要因素。血管生成素样蛋白3（ANGPTL3）是调节脂代谢的关键分子，我们前期的研究证实其参与肾病综合征足细胞损伤和蛋白尿的发生。但有关ANGPTL3与高脂血症肾损害的研究未见报道。为此，本课题拟在分析高脂血症肾损害小鼠足细胞脂代谢（如胆固醇稳态及脂筏SD固有分子表达）变化特点的基础上，以Angptl3基因敲除小鼠为研究对象，探讨ANGPTL3是否通过调控足细胞脂代谢参与高脂血症肾损害的发生。最后，利用RNA-Seq高通量测序技术筛选出ANGPTL3调控足细胞脂代谢的关键信号分子，并体外验证信号分子功能。本课题预期提出ANGPTL3通过调控足细胞脂代谢参与高脂血症肾损害发生的新观点，并部分阐明该分子参与高脂血症肾损害的分子机制。

蛋白尿和足细胞损伤是高脂血症肾损害的常见表现，但具体机制不详。肾小球足细胞的裂孔隔膜（SD）作为维持足细胞功能的重要信号转导平台，是一个富含胆固醇的特殊脂筏结构。血管生成素样蛋白3（ANGPTL3）是调节脂代谢的关键分子，我们前期的研究证实其参与肾病综合征足细胞损伤和蛋白尿的发生。ANGPTL3在高脂血症肾损害中的机制研究尚未见报道。在本研究中我们首先以60%高脂饲料喂养建立了高脂血症肾损伤小鼠模型，表型分析显示高脂喂养小鼠自造模后第9周即开始出现高脂血症和蛋白尿表型，并随时间延长而逐渐加重，肾脏病理显示足细胞足突节段性融合。同时伴有脂滴在肾脏组织和肝脏组织的大量沉积。敲除angptl3基因小鼠在生理状态下血脂和蛋白尿均与野生型小鼠无差异。在给予高脂饲料喂养后，angptl3基因小鼠血脂和蛋白尿水平均较高脂喂养野生型小鼠明显减轻，足细胞损伤程度缓解。高通量测序进一步比较angpt3-/-与野生型小鼠的mRNA表达差异，共发现1400余个差异表达基因。我们分析了和足细胞脂筏功能密切相关的分子包括ACTN4，podocin，CD2AP等在足细胞的表达特点，发现ANGPTL3可通过影响脂筏分子表达水平参与高脂肾损伤的发生。最后对高脂血症肾损伤患者的血清及尿液ANGPTL3分析中，证实血清ANGPTL3与患者的血脂水平呈正相关，尿液ANGPTL3与患者的蛋白尿水平呈正相关。通过本研究的开展，初步形成了ANGPTL3通过足细胞裂孔隔膜的脂筏相关信号分子参与了高脂血症导致的足细胞损伤的分子新机制，并通过临床资料分析初步证实了ANGPLT3在高脂血症患者的表达特点与患者的脂代谢异常和蛋白尿程度有关。我们的研究将为进一步探讨代谢性肾损伤的发生机制提供新的理论依据，为临床改善高脂血症导致的肾脏损伤提供了新的治疗靶点。