肾小球足细胞UCH-L1的调控机制及其在肾炎中表达的意义
【摘要】泛素羧基末端水解酶-1(ubiquitincarboxyterminalhydrolase1,UCH-L1)属于去泛素化酶系统中泛素羧基末端水解酶家族(ubiquitincarboxyterminalhydrolases,UCHs)成员之一,参与调节泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasomesystem,UPS)。泛素-蛋白酶体途径是调控细胞内蛋白质代谢的一条重要途径,参与调节多种细胞活动,包括细胞周期、信号传导、发育分化、受体功能等,此途径同时受泛素化酶和去泛素化酶两种不同酶的调节。近年来研究发现,去泛素化酶不仅参与调节泛素化蛋白的代谢,而且在许多重要的生理、病理过程中也发挥重要作用。正常情况下,UCH-L1表达有组织部位局限性,仅在脑组织、生殖系统(生精细胞和卵细胞)及肾组织中表达。大量研究表明,UCH-L1基因突变或蛋白表达水平异常,与人体这些部位的疾病及肿瘤的发生发展有密切关系,如UCHL-1异常可与神经退行性病变、某些肿瘤的浸润和预后关系密切。近来有研究报道在肾脏组织中,UCH-L1的异常表达与足细胞损伤、蛋白尿形成有关。本课题组前期研究己发现足细胞UCH-L1的表达水平在多种肾小球疾病如急性弥漫增生性肾炎、狼疮性肾炎、膜性肾炎、IgA肾病中明显升高,但目前关于UCH-L1的调控尚未明确。NF-κB通常被认为是炎症反应中细胞激活的主要信号通路,调节多种细胞内炎症相关的分子活性,在肾炎病变研究中被证实是影响肾脏病变发生发展的关键因素。因此本研究在前期工作基础上,研究UCH-L1是否受NF-κB调控及其相关的调控机制。结果发现小鼠足细胞内转录因子NF-κB与UCH-L1之间存在正向调节关系。应用NF-κB常规的激活因子处理足细胞,引起足细胞内NF-κB激活,继而促进UCH-L1mRNA转录水平和蛋白表达水平的增高,并且增高呈浓度和时间依赖性；应用NF-κB抑制剂则引起相反变化。通过生物信息学分析及荧光素酶报告基因实验证实,UCH-L1启动子区域具有NF-κBp65的特异作用位点,p65与该位点结合后显著上调UCH-L1启动子的转录活性。通过凝胶迁移或电泳迁移率实验证实UCH-L1启动子区域的特定NF-κBp65作用位点能够结合NF-κBp65蛋白。过表达p65引起UCH-L1mRNA转录水平和蛋白表达水平的增高；相反,siRNA干扰p65表达后,UCH-L1mRNA转录水平和蛋白表达水平均降低。通过免疫组织化学染色实验分别检测UCH-L1、p65两种蛋白在狼疮性肾炎、IgA肾病、膜性肾炎、微小病变病等肾小球肾炎足细胞内的表达,同时以WT1定位足细胞,发现UCH-L1、p65在多种免疫复合物型肾炎的足细胞内表达升高,且二者呈正相关,在非免疫复合物型肾炎如微小病变病中无明显表达。进一步研究发现,过表达P65/UCH-L1引起足细胞内某些与足细胞形态结构相关的蛋白分子如nephrin、Snail表达水平的改变,相反,siRNA干扰P65/UCH-L1则引起相应蛋白的相反改变。这些说明NF-κB信号通路激活可能是足细胞损伤时UCH-L1上调的重要原因,继而引起足细胞其他重要蛋白的改变,导致足细胞形态改变和功能障碍。综上所述,肾小球肾炎中NF-κB激活,从而调控UCH-L1,使其表达升高,并继而引起足细胞重要蛋白的改变,这是影响肾小球肾炎足细胞损伤的重要机制。
【作者】张红霞；
【导师】张志刚；
【作者基本信息】复旦大学，病理学，2013，博士
【关键词】足细胞；UCH-L1；NF-κB；转录调控；肾小球肾炎；
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