NMⅡA调控足细胞运动性在蛋白尿发病中的作用及机制研究

Podocyte and its foot processes play an important role in proteinuric kidney diseases. Recent studies showed podocyte and its foot processes are highly dynamic.Our previous studies showed that the expression of NMⅡA and podocyte motility were increased in cultured conditionally immortalized mouse podocyte when incubated with puromycin aminonucleoside. We also found the expression of NMⅡA was increased in the kidneys of several primary nephrotic syndrome patients. However, whether NMⅡA plays an important role in proteinuria by regulating podocyte motility is unclear. Based on our previous studies, we will use cell culture in vitro, podocyte specific NMⅡA knockout mice and clinical biopsy tissues to investigate the role of NMⅡA in podocyte motility and proteinuric kidney diseases, then to explore the underlying mechanisms. Overall, this project will explore the molecular mechanisms of NMⅡA in proteinuric kidney diseases, and provide new intervention strategies for the prevention and treatment of proteinuria.

足细胞在蛋白尿性肾脏疾病的发生发展中发挥关键作用。最近有研究表明，足细胞及足突具有高度的运动性。我们前期研究发现，在嘌呤霉素氨基核苷(PAN)刺激下，随足细胞运动性变化，非肌肉肌球蛋白ⅡA（NMⅡA）表达增加；并且NMⅡA在多种原发性肾病综合征患者肾脏中表达也增加。然而，NMⅡA是否通过调控足细胞运动性在蛋白尿发病机制中发挥重要作用，尚未可知。因此，本项目在前期研究基础上，拟采用 1）体外培养条件永生化小鼠足细胞，利用牵拉力学显微镜和细胞划痕等方法，明确NMⅡA在足细胞运动性中的作用机制；2）足细胞特异性NMⅡA基因敲除小鼠，以PAN皮下注射建立蛋白尿动物模型，阐明NMⅡA在蛋白尿中的作用；3）原发性肾病综合征患者肾活检组织，分析NMⅡA与肾脏病理的关系。总之，本项目从细胞、动物和临床标本三方面入手，全面阐述NMⅡA在蛋白尿性肾脏疾病中的作用机制，并为其防治提供新的干预策略。

足细胞的运动性改变是蛋白尿性肾脏疾病中足突融合的重要病理机制。肌球蛋白轻链(MLC)是调节足细胞运动性的重要分子。研究表明，白细胞介素－6 (IL-6)作为重要的炎症细胞因子，可通过多种不同机制损伤足细胞，然而，其是否可通过影响足细胞运动性而损伤足细胞尚未可知。本研究通过划痕实验和transwell实验共同证实IL-6可增加足细胞的运动性，同时，伴随磷酸化MLC表达的增加，黏着斑分子和细胞骨架结构的破坏。通过使用特异性的化学抑制剂ML-7抑制磷酸化的MLC表达或慢病毒转染shRNA抑制MLC表达，IL-6导致的足细胞高运动性和黏着斑与细胞骨架的破坏均可得到部分缓解。另外，通过使用STAT3磷酸化特异性的抑制剂stattic，我们证实STAT3磷酸化激活是MLC磷酸化的上游分子事件。同时，我们还发现，骨化三醇可通过抑制STAT3-MLC信号通路有效抑制IL-6所致的足细胞高运动性。综上所述，我们的研究证实IL-6可通过STAT3/MLC信号通路破坏黏着斑分子和细胞骨架结构的完整性，从而导致足细胞的高运动性，而骨化三醇可通过抑制这一信号通路而发挥足细胞保护作用。本研究从细胞运动性的角度阐述了IL-6导致足细胞损伤新的分子机制，并为足细胞损伤提供新的治疗靶点。