骨桥蛋白在特发性高钙尿致含钙肾结石形成中的作用及机制

特发性高钙尿是含钙肾结石形成最常见的危险因素。骨桥蛋白（OPN）可在肾脏表达并被分泌至尿液中的一种大分子蛋白质，可介导细胞粘附及组织矿化。最新研究显示高钙尿可以引起尿路上皮损伤，我们前期研究发现遗传高钙尿结石形成大鼠（GHS）肾小管上皮细胞OPN表达明显上调。因此，我们推测高钙尿可导致肾小管上皮细胞损伤，诱导OPN表达，促进肾小管上皮细胞与尿液中结晶粘附，从而在含钙肾结石形成的起始环节中发挥重要作用。本课题拟应用肾小管上皮细胞系和GHS大鼠模型，研究高钙尿对肾小管上皮细胞损伤及其OPN表达的影响，OPN在肾小管上皮细胞与草酸钙结晶粘附及含钙肾结石形成中的调控作用。本课题为高钙尿促进含钙肾结石形成的机制研究提供了新的思路。

特发性高钙尿是含钙肾结石形成的最常见的高危因素，多年来，国内外许多学者对特发性高钙尿的形成机制进行了大量深入的研究，肠道、骨骼和肾脏均起到了一定的作用。但是，高钙尿在含钙肾结石形成的作用及机制研究甚少。我们前期研究结果发现遗传高钙尿大鼠肾组织的骨桥蛋白（OPN）含量明显高于正常大鼠，所以，本研究推测，高钙尿可能诱导肾小管上皮分泌OPN，进而在肾结石的形成中发挥一定的作用。.主要研究内容包括三个方面：（1）摸索干预肾上皮细胞（NRK）的合适的钙离子浓度，从细胞增殖、损伤和氧化应激方面了解高钙对NRK细胞的影响；同时了解钙干预NRK细胞后，对细胞表达和分泌OPN的影响。（2）应用RNAi技术，先下调NRK细胞OPN基因的表达，再应用钙刺激NRK细胞，了解NRK细胞粘附草酸钙晶体量的变化，明确OPN在高钙刺激NRK细胞粘附草酸钙晶体中的作用。（3）建立大鼠肾草酸钙结石动物模型，应用病毒载体靶向下调肾组织OPN基因的表达，了解肾组织草酸钙晶体沉积量的变化，进一步明确OPN在肾组织草酸钙晶体沉积中的作用。.重要结果和关键数据包括：（1）应用0.1、0.3、0.6mg/ml钙浓度干预NRK细胞3、6、24h，MTT法检测干预后细胞增殖明显减慢；释放到细胞培养液中的LDH含量（细胞损伤标记物）明显增加；NRK细胞中MDA含量（氧化应激标记物）显著增加；NRK细胞OPN基因mRNA和蛋白的表达均上调，分泌到培养液中的OPN含量亦相应增加。（2）成功构建OPN-RNAi慢病毒载体，感染NRK细胞后应用高钙刺激，发现细胞粘附草酸钙晶体的量较对照组显著减少。（3）通过肾静脉导入OPN-RNAi慢病毒载体，可有效抑制草酸钙结石大鼠肾脏皮质和髓质OPN基因的表达，进一步显著减少草酸钙晶体在肾脏中的沉积。.本研究证实了高钙尿对肾小管上皮细胞的损伤作用，并通过诱导OPN的生成介导肾小管上皮细胞与草酸钙晶体的粘附，促进草酸钙晶体在肾组织中的沉积。本研究为预防高钙尿导致肾结石的形成提供了理论依据。