本文選題：足細胞 + 細胞骨架��； 參考：《南京大學》2014年博士論文

【摘要】：腎小球疾病是中國終末期腎病最主要的原發(fā)病。足細胞作為腎小球濾過屏障的最外層,對維持正常腎小球濾過起著極其重要的作用。足細胞損傷被認為是蛋白尿產生的主要原因之一。對于足細胞損傷機制的研究及相對應治療靶點的探索因此極為重要。足細胞損傷以足突融合、足細胞脫落為主要表現(xiàn)。足突的融合與細胞骨架中的微絲結構改變密切相關,而足細胞脫落后細胞的代償取決于由微管蛋白聚合與解聚調控的初級突起的延伸。本研究以阿霉素在體內和體外誘導足細胞損傷,分別探討微絲及微管在細胞損傷、修復中的作用；證明了糖原合成酶激酶3β (Glycogen synthase kinase 3β, GSK3β)在足細胞中一方面可通過調節(jié)黏著斑(Focal adhesion, FA)組成蛋白樁蛋白(paxillin)的活性,改變黏著斑穩(wěn)定性,從而影響微絲結構,另一方面可通過調節(jié)微管相關蛋白(microtubule associate protein, MAP)的活性,影響微管的聚合與解聚以及足細胞初級突起的延伸,控制著足細胞損傷后的代償效率。樁蛋白的磷酸化可增加黏著斑的轉變速率,從而增加細胞活動力,促進微絲解聚。當體外培養(yǎng)的足細胞受到損傷時,出現(xiàn)微絲的解聚,黏著斑數(shù)量增多,面積減小及細胞活動力的增加,同時伴隨應力纖維(stress fiber)的解聚,細胞形態(tài)的萎縮。這些表現(xiàn)伴隨著樁蛋白磷酸化的增加以及GSK3P的過度活化。氯化鋰(Lithium chloride,LiC1),一種高度認可的情緒穩(wěn)定劑在阿霉素損傷前預處理可預防GSK3β的過度活化,減少樁蛋白磷酸化,降低黏著斑的轉變速率,阻止了足細胞活動力的過度升高。另外,通過轉染質粒使足細胞表達GSK3β不同突變種可以導致不同的細胞表現(xiàn),且與鋰劑或阿霉素處理效果相似。細胞表達酶失活的GSK3β與鋰劑類似,而表達持續(xù)激活S9A位點的GSK3p則與阿霉素處理類似,且表達酶失活的GSK3β的細胞可以對抗阿霉素的損傷。這表明,鋰劑對足細胞的保護作用在較大程度上是通過對GSK3β活性的抑制。同時,樁蛋白也被證明是GSK3β的下游蛋白。而當體內足細胞受阿霉素損傷后也出現(xiàn)GSK3β活性增高,樁蛋白磷酸化增加,足細胞中微絲減少,足突融合；提前給予小鼠氯化鋰可降低GSK3β活性,同時使樁蛋白的磷酸化降低,足突中微絲的解聚減少,足突融合及腎小球硬化降低。本研究證明鋰劑抑制了阿霉素導致的足細胞中GSK3β過度活化,樁蛋白過磷酸化,維持微絲結構,減輕足突融合。綜上,GSK3β調節(jié)的黏著斑的動力可能是足細胞損傷的一個可能機理,而小劑量氯化鋰可能為預防足細胞損傷提供了一個新思路。當足細胞損傷脫落后,殘余的足細胞可能與神經細胞軸突損傷后延長機制類似,通過延伸初級突起發(fā)生代償,企圖掩蓋裸露的基底膜。微管作為足細胞初級突起中的主要骨架結構,在足細胞形態(tài)維持和初級突起生成、延長和分支中起重要作用。本研究探討了兩種重要的微管相關蛋白(microtubule associate protein, MAP) tau蛋白和坍塌反應調節(jié)蛋白(collapsin response mediator protein, CRMP)2作為GSK3β下游蛋白,在足細胞中的作用。由阿霉素或表達持續(xù)激活S9A位點引起的GSK3β過度活化均導致tau蛋白和CRMP2的過磷酸化、微管的解聚及細胞形態(tài)的萎縮、細胞突起的縮短。鋰劑或表達酶失活的GSK3β在足細胞中可逆轉以上改變。在阿霉素模型中,小劑量單次氯化鋰治療在無明顯改善足細胞丟失的情況下減少了蛋白尿和腎小球硬化。進一步的機制研究表明,鋰劑降低了GSK3β活性,減少了tau和CRMP2的磷酸化,增加了微管的聚集和穩(wěn)定性,促進了足細胞初級突起的延伸,從而改善足細胞的代償。因此,針對GSK3β調節(jié)的足細胞微管延伸和足細胞丟失后的代償可能為足細胞損傷帶來新的治療方向。綜上所述,本研究闡述了GSK3β在足細胞損傷中促進足細胞黏著斑轉變增快、微絲及微管解聚,與足突融合相關,可能為足細胞損傷機制；氯化鋰抑制GSK3β活性可通過防止微絲解聚、足突融合從而減輕足細胞損傷,對預防腎移植復發(fā)有潛在意義；氯化鋰后處理可通過促進殘余足細胞初級突起延伸,增加代償而促進修復,為足細胞損傷疾病的治療提供了可能的新方向。
[Abstract]:Glomerular disease is the primary primary disease of end-stage renal disease in China. Podocyte, the outermost layer of the glomerular filtration barrier, plays an important role in maintaining normal glomerular filtration. Podocyte injury is considered as one of the main causes of proteinuria. Research on the mechanism of foot cell damage and the target of relative treatment The fusion of podocytes is the main manifestation of podocyte fusion. Foot process fusion is closely related to the changes of microfilament structure in the cytoskeleton, and the compensation of the cells after the peeling of the podocytes depends on the extension of the primary protuberance regulated by microtubulin polymerization and depolymerization. The effect of microfilament and microtubule on cell damage and repair is discussed respectively. It is proved that the glycogen synthetase kinase 3 beta (Glycogen synthase kinase 3 beta, GSK3 beta) can make up the activity of protein pile protein (paxillin) by regulating the adhesion plaque (Focal adhesion, FA) in the podocyte, and change the stability of the sticky spot, so as to change the stability of the plaque. The structure of the microfilament, on the other hand, can be controlled by the regulation of the activity of microtubule associate protein (MAP), the polymerization and depolymerization of microtubules, and the extension of the primary protuberance of the podocyte. The phosphorylation of PCR can increase the rate of change of the plaque and increase the activity of the cell. To promote the depolymerization of microfilament. When the cultured podocytes are damaged, the depolymerization of microfilament, the increase of the number of plaque, the decrease of the area and the increase of cell activity, and the depolymerization of the stress fiber (stress fiber) and the atrophy of the cell morphology are accompanied by the increase of phosphorylation of piled protein and the overactivation of GSK3P. Lithium (Lithium chloride, LiC1), a highly recognized emotional stabilizer preconditioning before adriamycin damage can prevent the overactivation of GSK3 beta, reduce the phosphorylation of PCR, reduce the rate of change in the plaque, and prevent the excessive increase in the activity of the podtlet. In addition, the expression of GSK3 beta variant can lead to the expression of GSK3 beta mutants by the transfer plasmids. The cell expression of different cells is similar to that of lithium or adriamycin. The GSK3 beta that expresses the inactivation of the enzyme is similar to that of the lithium agent, while the GSK3p expressing the S9A site is similar to the adriamycin treatment, and the cells expressing the inactivated GSK3 beta can antagonism the damage of adriamycin. This indicates that the protective effect of the lithium agent on the foot cells is in Jiao Dacheng. On the degree of inhibition of GSK3 beta activity, PCR is also proved to be a downstream protein of GSK3 beta, and when adriamycin is damaged in the body, the activity of GSK3 beta is increased, the phosphorylation of Paxin increases, the microfilament in the podocytes decreases, and the foot process is fused. The decrease of phosphorylation, depolymerization of microfilament in the poddal process, the fusion of poddate and the decrease of glomerulosclerosis. This study demonstrated that lithium inhibits the overactivation of GSK3 beta in adriamycin induced podocytes, Posin perphosphorylation, microfilament structure, and amalgamation of poddate. In conclusion, the power of GSK3 beta regulated plaque may be one of the potential of foot cell injury. A small dose of lithium chloride may provide a new idea for the prevention of foot cell injury. When the foot cell injury falls off, the remnant Poddar may be similar to the extension mechanism after the nerve cell axon damage. It can cover the bare basement membrane by extending the primary protuberance to cover the bare basement membrane. Microtubule is the main main protuberance in the Poda. In this study, two important microtubule related proteins (microtubule associate protein, MAP) tau protein and collapse response regulation protein (collapsin response mediator protein, CRMP) 2 were considered as GSK3 beta downstream proteins in the foot thin. The action in the cell. Excessive activation of GSK3 beta caused by Adriamycin or the expression of continuous activation of the S9A locus all lead to phosphorylation of tau protein and CRMP2, the depolymerization of microtubules and the atrophy of cell morphology, and the shortened process of cell protuberance. The lithium or GSK3 beta inactivated GSK3 beta can be reversed in the Poda. In the adriamycin model, small dose single chlorine Lithium-ion therapy reduces proteinuria and glomerulosclerosis without significantly improving podocyte loss. Further mechanism studies show that lithium reduces the GSK3 beta activity, reduces the phosphorylation of tau and CRMP2, increases the aggregation and stability of microtubules, promotes the extension of the primary protrusions of the podocytes, and thus improves the compensatory effect of the podocyte. In this case, GSK3 beta regulated foot cell microtubule extension and foot cell loss may bring new therapeutic direction for podocyte injury. To sum up, this study explained that GSK3 beta in podocyte injury promotes the rapid growth of podocyte adhesion, microfilament and microtubule disaggregation, and is associated with foot process fusion, which may be the mechanism of podocyte injury. Lithium chloride inhibits GSK3 beta activity by preventing the depolymerization of microfilament, foot process fusion and alleviating foot cell damage, which is of potential significance for preventing the recurrence of renal transplantation. Lithium chloride treatment can provide a possible new direction for the treatment of foot cell injury by promoting the extension of the primary protuberance of the residual podocyte, increasing compensation and promoting the repair.

【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R692

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本文編號：1812106