肾小球系膜细胞异常表达IgA1参与IgA肾病发病机制

Currently, it is considerd that IgA1 derived from circulating immune complexes in IgA nephropathy (IgAN) patients with glomerular mesangial deposition. In recent years, a series of studies reported non-B cells including some normal cells can also express IgA. Our previous experiments show that human MC enable to express and secrete IgA, furthermore, Staphylococcus aureus can upregulate the expression, especially IgA1, and these IgA participate in the proliferation and adhesion of MC, suggesting that abnormal expression of IgA1 may be involved in the pathogenesis of IgAN. This research purposes: ①To clarify the expression of IgA in cell line and primary MC,and analyze the hinge region glycosylation structure,the advantages of amino acid sequences and gene rearrangements in V region,then elucidate the mechanism of abnormal expression of IgA1 induced by Staphylococcus aureus; ②To design and make the specific probe and antibody of MC derived-IgA1. By in situ hybridization and immunocolocalization,we detect the abnormal expression of MC derived-IgA1 in renal tissue; ③Making B cell deficient μMT mice of IgAN model to analyze the the correlation of MC IgA1 expression and renal pathological changes and clinical manifestations dynamically, and to clarify MC derived-IgA1 participating in the pathogenesis of IgAN. This research will be helpful to enrich the pathogenesis of IgAN and provide a new method for clinical diagnosis and treatment.

普遍认为IgA肾病（IgAN）患者肾小球系膜区沉积的IgA1来自循环免疫复合物。近来研究证实正常组织细胞也表达IgA。我们前期实验发现人肾小球系膜细胞（MC）表达IgA1，参与MC增殖和分泌，金葡菌SAC诱导 MC IgA1异常表达，提示MC可能通过异常表达IgA1参与IgAN发病机制。本项目将①体外培养人原代MC，研究其IgA1表达及表型特点、IgA1异常表达及其诱因和机制，根据MC IgA1特征性基因重排设计制备特异性探针和抗体；② 收集IgAN患者肾组织标本，利用特异性探针和抗体开展组织原位杂交和免疫共定位，提纯肾组织IgA1进行糖基化分析和比较，阐述患者肾组织MC异常表达IgA1；③ 制备B细胞缺陷小鼠IgAN模型，除外循环IgA1影响的前提下，动态检测肾组织IgA1水平，分析其与肾脏病理改变和临床表现的相关性。研究结果将有助于丰富IgAN的发病机制，为临床诊疗提供新线索。

本项目依据非B细胞可以产生免疫球蛋白的基础研究报道和IgA肾病的病理生理特点对肾小球系膜细胞能否通过产生IgA1参与IgA肾病发病进行研究。.首先，我们开展体外培养人系膜细胞（HMC）系和原代人HMC IgA基因转录和蛋白表达的研究，结果显示：① HMC存在Igα、Igk、Igλ的基因转录和蛋白表达，且随细胞周期呈现动态变化；HMC产生的IgA参与细胞的生存和黏附；致病因子SAC可以上调HMC IgA的表达并且改变其可变区重排；②HMC 正常培养条件下可产生半乳糖缺失的IgA（Gd-IgA1）；致病因子SAC、SEB、LPS诱导HMC分泌Gd-IgA1并在细胞外呈颗粒样沉积；HMC表达的TLRs 介导了SAC诱导HMC分泌Gd-IgA，TLRs抑制剂可以阻断致病因子诱导Gd-IgA1/IgA表达的作用。这些结果提示，生理状态下，系膜细胞可以产生少量的IgA和Gd-IgA1，维持细胞的生存和黏附能力；在致病因子刺激时，系膜细胞产生并分泌大量Gd-IgA1，沉积在细胞外，可能参与IgA肾病的发病。.其次，①我们在野生型小鼠以及B细胞缺陷的μMT小鼠肾小球系膜区检测到IgA 沉积，结果显示μMT小鼠沉积的IgA超过野生型小鼠。②我们在健康对照、微小病变肾病患者和IgAN患者肾组织中均检测到IgA的沉积，不同之处在于健康对照和微小病变患者肾小球存在细小、散在IgA表达，IgAN患者呈现IgA粗大、弥漫表达。③我们从健康对照和IgAN患者肾小球中分离单细胞，在单细胞水平检测到HMC存在IgA基因转录和重排。.再次，我们检测了健康对照和IgAN患者、以及疾病对照组特发性膜性肾病（IMN）患者外周血IgA、Gd-IgA1和IgG各亚型的浓度，结果发现IgAN患者血液IgG4的水平显著低于健康对照和IMN，对辅助诊断IgAN及鉴别诊断IMN具有较好的灵敏度和特异性。.最后，我们构建了IgA条件性敲除的小鼠（IgAfl/fl），并与FOXD1-Cre小鼠进行交配，得到了系膜细胞特异性条件性敲除IgA的小鼠FOXD1-Cre＋IgAfl/fl，为后续研究系膜细胞来源的IgA在IgAN发生发展中的作用奠定了基础。.总之，本项目首次将非B细胞表达Ig创新性基础研究与我国重大肾小球疾病结合起来，首次提出并阐明系膜细胞异常表达和分泌IgA1可能参与IgA肾病的发病，创新或者完善了IgAN的发病