AXL受体转激活在PDGF刺激肾小球系膜细胞增殖过程中的作用和机制研究

Glomerular mesangial hyperproliferation is closely related with progression of chronic kidney disease. PDGFs are potent stimulator for mesangial proliferation, but the limited effect for blocking PDGF/PDGFR system to treat mesangial proliferative disease suggests alternative signal molecules may be involved in PDGF-stimulated proliferation of mesangial cells. We performed the kinomic profiling of PDGF-stimulated human mesangial cells and found that tyrosine kinase AXL exhibited the most prominent activation; furthermore, PDGF treatment induced AXL phosphorylation, and AXL inhibitor decreased the PDGF-stimulated proliferation in human mesangial cells. In this study, we plan to investigate the effect and related molecular mechanism of AXL trans-activation in PDGF-stimulated proliferation of mesangial cells in vitro (by using primary human mesangial cells) and in vivo (by using anti-Thy1.1 induced rat nephritis) as well as to clarify its clinical significance by analyzing the correlation between the phosphorylation status of PDGFR and AXL and clinical parameters and prognosis in patients with IgA nephritis. This study should deepen our understanding of complex pathways downstream of PDGF acting on human mesangial cells, potentially providing the novel biomarkers and therapeutic targets for treating mesangial proliferative disease and delaying the progression of chronic kidney disease.

肾小球系膜细胞增生与慢性肾脏病进展密切相关。血小板衍生生长因子（PDGF）是引起系膜细胞增生的强刺激因子，但抑制PDGF及其受体（PDGFR）介导的信号通路对系膜增生性疾病的治疗作用有限，提示可能存在其他旁路信号分子参与了PDGF诱导的系膜细胞增生。我们用激酶组学检测PDGF刺激人系膜细胞后酪氨酸激酶谱的变化，发现AXL激活最为显著。进一步实验显示PDGF可激活人系膜细胞AXL磷酸化，抑制AXL可阻断下游信号通路和抑制细胞增生。本课题在预实验的基础上，拟采用体外细胞培养与抗Thy1.1诱导的大鼠肾炎模型研究AXL转激活在PDGF刺激的系膜细胞增生中的作用及分子机制，同时通过分析临床标本中PDGFR和AXL磷酸化水平与IgA肾病患者临床指标及预后相关性明确其临床意义。本研究有助于深入了解PDGF对系膜细胞作用的复杂通路，为系膜增生性疾病的治疗和延缓慢性肾脏纤维化提供新的分子标志物和治疗靶点。

慢性肾脏病（CKD）是影响我国人民健康的重大公共卫生问题，患病人数达到1.32亿。系膜细胞增生是影响CKD预后的重要因素。血小板衍生生长因子（PDGFs）是系膜细胞增生的强刺激因子，但抑制PDGF介导的信号通路对系膜增生性疾病的治疗作用有限，提示深入理解其信号通路及不同通路之间的交互作用意义重大。本研究采用激酶组学、体外人系膜细胞培养、IgA肾病小鼠模型和临床标本验证等方法，深入探索AXL在PDGF刺激的系膜细胞增生中的作用及分子机制。.我们采用激酶组学检测PDGF刺激人系膜细胞后酪氨酸激酶谱的变化，发现TAM家族中的AXL激活最为显著。AXL在体外培养的人系膜细胞上表达，而Tyro3在人系膜细胞上不表达。PDGF可激活人系膜细胞AXL磷酸化，抑制AXL可阻断下游信号通路和抑制系膜细胞增生。免疫共沉淀结果显示PDGFR和AXL存在相互作用，PDFGR和AXL可能通过异二聚体实现PDGF对AXL受体的转激活。通过构建IgA肾病小鼠模型，证实了PDGF拮抗剂伊马替尼和AXL拮抗剂R428均可以减轻IgA肾病小鼠蛋白尿、改善肾功能、减轻系膜细胞增殖和纤维化。对IgA肾病患者的肾组织切片的免疫组化分析显示IgA肾病患者AXL及p-AXL表达增加，而非系膜增生性疾病则未见p-AXL表达。以上结果阐明了PDGF转激活AXL活化下游信号通路刺激人系膜细胞增殖和参与系膜增生性疾病的进展。本项目进一步研究发现PDGF处理的人系膜细胞增殖伴有自噬的发生，抑制AXL可明显减少PDGF处理的人系膜细胞的自噬，提示AXL是PDGF诱导体外培养人系膜细胞自噬的关键调控分子。IgA肾病小鼠模型的系膜细胞自噬明显增多；给与自噬抑制剂或AXL抑制剂后，肾组织系膜细胞自噬减少，肾小球系膜增生减轻、纤维化改善。.研究结果揭示了PDGF转激活AXL活化下游信号通路刺激人系膜细胞增殖和参与系膜增生性疾病的进展，自噬也参与了这一过程。本研究有助于理解PDGF对系膜细胞作用的复杂通路，为系膜增殖性疾病的治疗和延缓慢性肾脏纤维化提供新的治疗靶点和干预策略。