Sigma-1受体通过阻断内质网应激减轻肾小球足细胞损伤

肾小球足细胞损伤在慢性肾脏病（CKD）蛋白尿产生及发展过程中起重要作用，但足细胞损伤的始发因素尚不清楚。课题组前期在江苏省自然科学基金的资助下通过动态观察醛固酮诱导的肾损伤模型中内质网应激与足细胞损伤和蛋白尿的关系时发现，内质网应激先于足细胞损伤及蛋白尿发生，过表达Sigma-1受体（Sig-1R）可减轻足细胞内质网应激。由此我们推测：内质网应激是肾小球足细胞损伤的起始事件，是CKD的重要的早期步骤，过表达Sig-1R可通过阻断内质网应激而对足细胞发挥保护作用。本课题将采用表达载体构建或RNAi等技术，观察Sig-1R过表达或表达沉默对体外培养的足细胞内质网应激和足细胞损伤的影响；在此基础上制备足细胞特异性Sig-1R转基因小鼠，明确其在体内对内质网应激和足细胞损伤的保护作用。这不仅为CKD足细胞损伤发病机制的研究提供新的视点，并以Sig-1R为靶点对CKD新药的研制和开发也具有重要意义。

肾小球足细胞损伤在慢性肾脏病（CKD）蛋白尿产生及发展过程中起重要作用，但足细胞损伤的分子机制尚不清楚。课题组前期通过动态观察醛固酮诱导的肾损伤模型中内质网应激与足细胞损伤和蛋白尿的关系时发现，内质网应激先于足细胞损伤及蛋白尿发生，提示内质网应激介导了肾小球足细胞损伤。Sigma-1受体分子伴侣（Sig-1R），是内质网中主要的分子伴侣蛋白，参与内质网功能的调节和内质网―线粒体信号传递。本研究首先体外培养肾小球足细胞，应用siRNA技术抑制内源性Sig-1R表达，观察其对内质网应激和足细胞损伤的影响。结果表明，Sig-1R表达抑制可降低肾小球足细胞nephrin和podocin表达，诱导caspase-3和caspase-12活化，促进足细胞凋亡。随后我们构建pcDNA/Sig-1R质粒载体转染体外培养的足细胞，再应用醛固酮刺激，结果发现过表达Sig-1R可阻断醛固酮诱导的ROS产生和caspase-12活化，上调nephrin和podocin表达，抑制足细胞凋亡。在此基础上我们制备了Sig-1R转基因小鼠，观察该转基因小鼠对肾组织损伤的保护作用。在醛固酮灌注小鼠肾损伤模型中，研究发现转基因小鼠可显著减轻醛固酮诱导的蛋白尿，肾小球足细胞损伤，并上调nephrin和podocin表达。在顺铂诱导的急性肾损伤模型中，研究发现，转基因小鼠可减轻顺铂诱导的蛋白尿，降低血清肌酐水平，改善肾组织病理损伤和肾小管上皮细胞凋亡，抑制肾组织炎症因子和趋化因子表达。本研究结果还发现，内质网应激可诱导肾小球足细胞线粒体功能障碍。应用低浓度的溴化乙锭降低mtDNA拷贝数，敲低PGC-1α，可诱导线粒体功能障碍，并直接介导足细胞损伤。过表达PGC-1α或PPARγ以及PPARγ激动剂罗格列酮可通过阻断线粒体功能障碍减轻足细胞损伤。中药槐杞黄可减轻阿霉素肾病大鼠蛋白尿，肾组织中内质网应激、线粒体功能障碍和足细胞损伤。这些研究结果表明，内质网应激可诱导肾小球足细胞损伤，线粒体功能障碍在此过程中发挥重要作用，同时线粒体功能障碍又可诱导内质网应激，从而进一步加重足细胞损伤。