足细胞中补体系统活化以及在足细胞损伤中作用机制研究

足细胞是肾小球中主要和重要的固有细胞之一。研究已证实足细胞在蛋白尿发生发展中的作用至关重要。由肝细胞、淋巴细胞、血小板等产生的补体成分参与多种肾脏疾病的发病机制已多有报道，但肾脏病中肾小球足细胞是否产生补体以及其作用远未澄清。我们前期应用基因芯片发现足细胞自身有多个补体成分在足细胞损伤、蛋白尿时高表达。本研究拟通过经典的嘌呤霉素肾病模型及足细胞损伤模型分析足细胞自身产生的补体分子和活化途径，及其对足细胞中关键的裂孔隔膜分子nephrin参与的信号传导途径的影响；通过基因增强及基因抑制技术高表达或"敲低"参与足细胞损伤的补体活化途径中的关键补体分子，以分析并揭示足细胞自身产生的补体在足细胞损伤中的作用以及可能的作用机制。本课题创新性地从足细胞自身补体系统的活化、不是以往关注的"循环"到肾脏的补体分子为研究切入点，将从新的角度加深对蛋白尿发生机制的理解，也为寻找抑制蛋白尿的靶分子提供理论依。

足细胞是多种肾脏疾病损伤的主要靶细胞，尤其是蛋白尿肾脏疾病。由肝细胞、血小板等产生的补体成分参与多种肾脏疾病的发病机制已多有报道，我们前期应用基因芯片发现足细胞自身有多个补体分成在足细胞损伤、蛋白尿时高表达。但肾脏病中肾小球的足细胞是否产生补体及其作用远未澄清。.我们通过体外培养获得大量高纯度原代培养的足细胞，使用传统PCR的方法，通过对30多个补体因子表达的进行检测，发现原代培养的足细胞自身能够表达多种补体分子，其中包括补体C3分子，但是发现完成补体系统活化的部分关键补体分子不能被足细胞所表达。故提示足细胞自身表达的补体分子并不能继续活化，最终形成膜攻击复合物发挥其生物学功能。为了进一步探讨足细胞自身表达补体分子是否参与了蛋白尿性肾脏疾病。我们通过制备PAN大鼠肾病模型，发现在蛋白尿发生、发展的过程中，通过分离肾脏皮质的肾小球，发现补体C3的表达增加，并在蛋白尿最重的第十天，补体C3的表达达峰值。同时，也在体外培养足细胞中，在PAN刺激足细胞之后，利用串联质谱的方法研究发现，足细胞自身表达的补体C3上调。同时，也使用免疫蛋白印迹的方法对质谱结果进行验证。以上研究结果提示足细胞自身表达的C3确实参与了蛋白尿性的肾脏疾病。.为了进一步探讨足细胞自身表达的补体C3在蛋白尿性肾脏疾病中到底发挥着怎样的生物学功能？我们成功构建了足细胞特异性过表达补体C3的转基因小鼠。目前，利用足细胞特异性过表达补体C3转基因小鼠制备嘌呤霉素肾病模型，预实验结果提示足细胞特异性过表达补体C3转基因小鼠PAN肾病模型较野生型PAN肾病模型的蛋白尿水平更高。电镜结果显示在PAN打药第5天时，野生组小鼠足突广泛融合，过表达组足突融合程度更加严重，系膜区中、重度增宽，系膜细胞增生。免疫荧光染色结果发现足细胞蛋白nephrin、 synaptopodin、podocin等表达下调，nephrin下调最为明显。以上预实验结果提示足细胞自身表达补体C3在蛋白尿性肾脏疾病中存在加重蛋白尿损伤的作用。而目前，国内外并没有关于足细胞特异性敲除及过表达补体C3的文章报道。本课题创新性是从足细胞自身补体系统的表达、活化及其发挥功能等进行研究，本研究从新的角度加深了对蛋白尿发生机制的理解，为寻找抑制蛋白尿的靶蛋白分子提供了理论数据。