內皮細胞肌球蛋白輕鏈激酶調節小鼠腎臟發育及其機制

《內皮細胞肌球蛋白輕鏈激酶調節小鼠腎臟發育及其機制》是依託南京師範大學，由陳華群擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：內皮細胞肌球蛋白輕鏈激酶調節小鼠腎臟發育及其機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳華群
• 依託單位：南京師範大學

項目摘要

腎臟疾病嚴重影響人類健康，腎臟發育異常是腎臟疾病的重要原因之一。腎臟的發育涉及包括內皮細胞在內的多種細胞的相互作用。內皮細胞是腎臟結構與功能的主要細胞類型之一，但它是否參與了腎臟發育、其機制如何，目前還不清楚。我們前期研究發現：內皮細胞肌球蛋白輕鏈激酶（MLCK）缺失的小鼠腎臟發育出現明顯異常。由此提示：MLCK可通過介導內皮細胞的功能參與腎臟發育過程。為闡明內皮細胞及MLCK調節腎臟發育的功能和機制，本課題首次利用我們建立的MLCK內皮細胞特異性敲除小鼠（KO小鼠），通過系統的表型分析、腎臟發育表型的動態分析以及體內、體外的組織學和細胞生物學分析等手段，重點闡明MLCK對腎臟發育過程中內皮細胞功能的調節，進而提出內皮細胞調節腎臟發育的新模式和機制，為腎臟疾病的病理機制和治療方法研究提供新思路。

結題摘要

肌球蛋白輕鏈激酶 (MLCK)在各種組織器官中廣泛表達，主要功能是催化肌球蛋白輕鏈(MLC)的磷酸化以調節細胞的收縮。目前流行的觀點認為，內皮細胞MLCK可能是炎症反應性疾病內皮通透性升高的主要調節分子，其可能成為相關疾病治療藥物研究的分子靶點。動物體內的MLCK由Mylk基因編碼，轉錄後經過RNA的不同剪下，翻譯為分子量大小不同的兩種蛋白質分子，長型（L-）和短型（S-）MLCK。L-MLCK和S-MLCK在體內不同細胞類型存在不同的特異性表達，內皮細胞中表達長型MLCK, 也稱為EC MLCK(endothelial cell MLCK)，其功能不清楚。由於EC分離培養複雜，培養後細胞本身易發生變化，因此，在體內皮細胞中的MLCK表達類型並不確定。為了研究內皮細胞中MLCK的功能，本項目在國際上首先建立了內皮細胞中全部敲除L-和S-MLCK的模型小鼠（KO）。系統的表型分析發現，KO小鼠的主要組織器官包括心臟、肝臟、肺等均沒有明顯異常，血壓、體重等均與對照小鼠無明顯差異。因此，本研究結果認為，內皮細胞MLCK對於小鼠的正常個體發育沒有明顯調節作用。為了研究其應激條件下的功能，本研究以內毒素脂多糖（LPS）腹腔注射建立膿毒症和全身炎症反應小鼠模型。結果發現，與對照小鼠相比，在KO小鼠中致死劑量誘導的小鼠死亡率和死亡時間均沒有差異，表明內皮細胞MLCK基因敲除對於LPS誘導的膿毒症沒有保護作用。在以較低劑量的LPS誘導的全身炎症反應模型中，內皮細胞MLCK對於LPS誘導的血管內皮通透性的升高在主要的組織器官包括肺臟、肝臟等均沒有明顯的作用，僅發現其在眼球、食道的血管中可抑制內皮通透性的升高。其可能通過調節內皮細胞的小陷窩（Caveolae）數量發揮作用。我們的研究結果表明內皮細胞MLCK在炎證反應相關疾病的病理學中沒有重要作用，否定了目前流行的觀點，為進一步探索炎症反應相關疾病的治療靶點提供了實驗依據。