转凝蛋白通过线粒体凋亡途径致足细胞凋亡的机制研究

足细胞凋亡所致足细胞数量减少是蛋白尿性肾小球疾病进展至肾小球硬化的重要机制。细胞凋亡的经典途径- - 线粒体凋亡途径在足细胞凋亡机制中的作用尚不清楚。本课题组新发现转凝蛋白（transgelin）表达增多可导致足细胞凋亡，该蛋白在其他细胞可激活线粒体凋亡途径。推测转凝蛋白可通过肌动蛋白单体（G-actin）或P53两种通路激活足细胞线粒体凋亡途径。本课题组应用局灶节段性肾小球硬化小鼠模型，分析转凝蛋白表达与线粒体凋亡途径活化以及足细胞凋亡的相关性；分析过表达和敲低转凝蛋白的小鼠足细胞中线粒体凋亡途径和足细胞凋亡变化，以证实转凝蛋白对线粒体凋亡途径的调控作用；通过阻断凋亡体、线粒体渗透性转换孔、P53以及肌动蛋白单体变化证实转凝蛋白激活线粒体凋亡途径致足细胞凋亡的分子路径。本研究在本课题组以往研究基础上，以线粒体凋亡途径和转凝蛋白为切入点探讨足细胞凋亡乃至肾小球硬化机制。

转凝蛋白和线粒体在足细胞凋亡机制中作用不清。本课题按原计划从转凝蛋白和线粒体角度探讨足细胞凋亡，发现：（1）在大鼠肾病模型中，2周时肾小球足细胞转凝蛋白增多，持续至4周和6周蛋白尿出现时，伴足突融合，肌动蛋白丝增多，线粒体多形性改变。在2周时，足细胞线粒体面数密度较对照明显增多（0.17±0.00 vs. 0.14±0.01, P<0.01），6周后，线粒体相对于足细胞胞浆的表面积密度显著减少（0.71±0.11 vs.0.87±0.12， P=0.02）。提示肾小球转凝蛋白增多可能通过影响肌动蛋白骨架变化、线粒体形态和功能参与足细胞凋亡。（2） 在大鼠肾病模型中，对肾组织切片进行免疫荧光染色，transgelin表达阳性部位未检测到8-oxo-G，细胞色素C和活化的caspase 3表达；足细胞分化标记物nephrin， podocin和synaptopodin缺失；无平滑肌细胞标记物表达；与热休克蛋白47和TGF-β1共定位。提示转凝蛋白表达增多可能通过足细胞去分化和分泌硬化相关因子促进足细胞凋亡和肾小球硬化。（3）在大鼠肾病模型中，线粒体形态调控蛋白线粒体融合蛋白1（mfn1）和线粒体融合蛋白2（mfn 2）在肾小球中表达增多，在2周出现，持续至4周和6周。病理表现为微小病变、膜性肾病和局灶节段性肾小球硬化的肾病综合征患儿肾组织mfn 1和mfn 2表达增多，提示mfn 1和mfn 2参与足细胞损伤机制。（4）在小鼠足细胞系，足细胞凋亡过程中线粒体凋亡途径相关分子细胞色素C，活化的caspase 3明显增多，线粒体膜电位下降。（5） 以阿霉素不同浓度及不同时间作用小鼠足细胞，在足细胞凋亡过程中，均存在线粒体形态由较大的椭圆形变小和不规则。体视学分析显示线粒体面积、周长和最大长宽比均 发生显著变化。采用免疫荧光染色方法进一步证实在足细胞凋亡过程中存在线粒体断裂现象。总之，本研究揭示了转凝蛋白可能通过影响细胞骨架动力学改变、足细胞去分化及促进分泌硬化相关因子参与足细胞损伤及肾小球硬化，并揭示了线粒体凋亡途径、线粒体形态改变、线粒体形态调节蛋白mfn1和mfn 2表达增多参与足细胞凋亡机制，从全新的角度进一步认识了足细胞凋亡和损伤机制。上述结果已发表论文1篇，被NDT（影响因子3.488）接收1篇，国内核心期刊接收1篇，国际会议交流1篇，待投2篇。培养研究生2名。