用斑马鱼模型研究sFRP4调控Wnt信号通路在常染色体显性遗传性多囊肾病中的作用和机制

常染色体显性遗传性多囊肾病（ADPKD)是人类最常见的遗传性疾病之一，后期常引发肾功能衰竭。Wnt信号通路异常在疾病的发展中发挥重要作用。新发现，sFRP4作为Wnt信号通路上游的抑制因子，在ADPKD患者的肾组织中显著升高，并可选择性阻碍经典Wnt/β-catenin通路。过表达sFRP4的斑马鱼可诱导前肾囊肿形成。sFRP4如何调控经典Wnt/β-catenin通路，是否也可干扰非经典Wnt/PCP和Wnt/ Ca2+通路导致肾囊肿的发生，其精细的信号途径及具体效应目前并不清楚。本项目拟采用斑马鱼作为模式生物，通过基因的抑制，过表达及营救试验，全胚免疫细胞化学染色，RNA干扰等技术,研究sFRP4对前肾小管发育及细胞极性的影响，多层次多靶点探索sFRP4调控Wnt信号通路的具体机制及在肾脏囊肿发生中的作用，将丰富和发展ADPKD发生发展的分子理论基础，为其防治提供新的线索。

ADPKD是人类最常见的遗传性疾病之一，是临床上引发终末期肾功能衰竭的主要原因之一。有文献报道：经典Wnt/β-catenin通路的异常激活可导致囊肿衬里上皮细胞高度增殖；非经典Wnt/PCP通路中的Fat4等的缺失可导致斑马鱼原肾囊肿形成。这说明，Wnt信号通路的异常在ADPKD的发病机制中发挥着重要作用。.我们的前期研究发现sFRP4基因在ADPKD的肾组织表达显著上调；对四种不同的多囊肾小鼠模型肾组织进行分析也显示sFRP4蛋白水平明显上调。这些提示sFRP4蛋白的过表达可能是不同原因造成多囊肾的“共同节点”之一。sFRP4可与Fz受体竞争性结合Wnt蛋白或者直接与Wnt蛋白结合，从而阻断Wnt通路。然而，sFRP4在ADPKD的发病中究竟扮演什么角色，目前并不清楚。.我们的研究结果显示：1Tunnel检测提示与正常对照对比，ADPKD肾组织小管上皮细胞凋亡增加，Caspase-3 在ADPKD患者组织表达显著上升，证实了在ADPKD中存在正常肾组织的异常凋亡增加。我们推测，在ADPKD中，正常肾小管上皮细胞的异常凋亡在健康肾组织的丢失及囊肿的形成与扩张中起重要作用。2ELISA结果显示与正常人相比，SFRP4在ADPKD血液中表达明显上调，可作为ADPKD疾病进展的标志之一。3斑马鱼胚胎体内注射hsFRP4mRNA可致斑马鱼表型改变及前肾囊肿形成，sFRP4的过表达可能促进囊肿的发生。4 sFRP4能选择性地抑制经典Wnt/β-catenin通路，转染sFRP4后HEK-293T细胞凋亡率升高。推测sFRP4升高与ADPKD正常肾组织的异常凋亡增加有关。5 sFRP4作为Wnt信号通路上游的抑制因子，在ADPKD患者的肾组织中显著升高，然而，在ADPKD肾组织中总的β-catenin mRNA及蛋白水平是升高的，Wnt/β-catenin通路的处于激活状态，可能与sFRP4仅能选择性地抑制经典Wnt/β-catenin通路，不足以完全阻断Wnt/β-catenin有关。6 Wnt信号通路具有自我反馈调节功能，sFRP4启动子区含有TCF/LEF结合位点，可能被活化的β-catenin激活，从而刺激sFRP4的表达，也可能为机体代偿性拮抗激活β-catenin通路的反应。sFRP4在ADPKD中的作用，特别是对非经典Wnt途径的影响尚需进一步研究。