补体膜攻击复合物C5b-9介导三氯乙烯免疫性肾小管损伤机制研究

Renal immunotoxicity caused by TCE exposure is the major manifestations of ODMLT patients, but the mechanism is unclear which restricted the prevention and treatment of ODMLT. The previous study showed that the renal tubular epithelium of TCE sensitized mice had inflammatory injury, deposition of C5b-9 and upregulated-expression of NLRP3. The literatures has already shows that sublytic C5b-9 could mediate inflammatory respose. Based on our previous studies, combined with the latest research progress of complement and kidney damage, we propose that C5b-9 deposition in TECs cells caused by complement activation after TCE sensitization induced activation of inflammasome NLRP3 through the sublytic effect, and then upregulated the inflammatory cytokine to mediate inflammatory injury of renal tubular ". To this end, we project to investigate deposition of C5b-9 on TECs and mechanism of C5b-9 induced NLRP3 inflammation activation in TCE induced renal injury through CD59 knockout mice, NLRP3 specific inhibitors, overexpression of CD59 and silence of siRNA in population study, animal experiments as well as in vitro studies. The results of this study will provide a new theoretical basis for the prevention and treatment of TCE health hazards and the new potential target of renal jnjury of ODMLT.

TCE暴露所致免疫性肾损伤是ODMLT患者的主要脏器损害表现，但损伤机制不清，制约了ODMLT的防治。课题组前期发现TCE致敏小鼠肾小管上皮细胞发生炎症损伤且有补体膜攻击复合物C5b-9沉积，炎症小体感受蛋白NLRP3表达上调。文献显示C5b-9可通过亚裂解效应介导炎症反应。本课题在前期研究基础上，结合补体与免疫性肾损害最新研究进展，提出“TCE致敏激活补体致C5b-9沉积于肾小管上皮，通过其亚裂解效应激活NLRP3炎症小体，上调炎症细胞因子的表达，介导肾小管炎症损伤”假设。本项目拟利用CD59-/-小鼠、NLRP3特异性抑制剂、CD59过表达和siRNA沉默等手段，通过人群研究、动物实验结合体外研究，探讨TCE致敏所致肾损伤中肾小管上皮C5b-9沉积，激活NLRP3炎症体介导肾小管炎症损伤的机制。研究结果将为TCE职业危害防治提供新的理论依据，为ODMLT患者肾损伤救治提供新的治疗靶点。

三氯乙烯（TCE）致敏所致免疫性肾损害是三氯乙烯药疹样皮炎（OMDT）的主要并发症之一，包括肾小球损害和肾小管损害。其中，TCE致敏过程中为何会出现肾小管损害的病理机制尚不清楚。深入研究TCE致敏所致肾小管损害不仅对于OMDT的临床防治具有重要的指导意义，同时对于其他化学物过敏所致脏器损害的研究具有现实的借鉴意义。补体攻膜复合物C5b-9是固有免疫的关键分子成员，一方面具有裂解作用，直接杀伤细胞，另一方面，可以发挥亚裂解效应，诱发多种炎症反应。本课题组前期研究发现C5b-9大量沉积在TCE致敏小鼠受损肾小管，可能与其免疫性损害具有重大关联。为此，本研究通过收集OMDT患者外周血、尿液等生物标本，检测肾小管损害相关功能指标尿白蛋白、微球蛋白等，初步分析肾小管损害的可能原因。然后，建立TCE经皮致敏BALB/c小鼠实验模型，通过外源性使用CD59（C5b-9抑制蛋白）、Ca2+抑制剂、活性氧（ROS）清除剂以及细胞死亡相关抑制剂进行预处理，检测肾小管上皮细胞（RTECs）的结构和功能损害、补体、炎症小体NLRP3信号通路的激活，以及炎症相关的程序性细胞死亡情况，结果发现沉积在RTECs表面的C5b-9主要发挥亚裂解效应，不仅可以诱导RTECs发生细胞焦亡、铁死亡等炎症相关的程序性细胞死亡，还可以激活NLRP3信号通路，介导肾小管炎症反应。通过分离并培养TCE致敏小鼠原代RTECs，我们发现Ca2+和活性氧（ROS）是C5b-9诱导细胞程序性死亡和NLRP3信号激活的关键分子信号，抑制Ca2+和ROS信号可以有效减轻C5b-9介导的TCE致敏小鼠肾小管RTECs结构和功能损害。综上所述，本研究发现在TCE致敏所致免疫性肾小管损害过程中，亚裂解水平发的C5b-9可以通过Ca2+信号和ROS信号，激活NLRP3炎症信号，诱导RTECs发生多种炎性相关的程序性细胞死亡，加重免疫性肾脏损害。这一成果的发现从细胞水平和分子层面揭示了TCE致敏所致免疫性肾小管损害的病理机制，为OMDT免疫性肾损害的临床治疗提供了一个重要的候选药物靶点。