《腎小管上皮細胞表型轉化在Randall鈣斑形成機制中的作用》是依託華中科技大學，由王少剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：腎小管上皮細胞表型轉化在Randall鈣斑形成機制中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王少剛
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
最新研究表明腎臟Randall鈣斑是位於腎乳頭下間質的異位鈣化，是尿石形成的基礎和起始環節。本小組在對GHS大鼠和特發性草酸鈣結石患者的研究中，發現了腎小管上皮細胞向成骨樣細胞和軟骨樣細胞表型轉化的證據，並發現BMP2信號通路與特發性草酸鈣結石的形成密切相關，且該通路可調控細胞進行表型轉化。基於以上研究，我們認為：在特定微環境的刺激作用下，細胞內BMP2信號通路被激活，進而調控腎Henle袢細段小管上皮細胞向成骨樣細胞和軟骨樣細胞進行表型轉化，並最終導致細段小管基底膜鈣化和Randall鈣斑形成。本研究擬通過構建上皮細胞系示蹤GHS大鼠模型，追蹤腎Henle袢細段小管上皮細胞表型轉化過程，研究表型轉化在Randall鈣斑形成中的作用；並通過在活體和細胞兩個不同水平抑制BMP2信號通路，研究其對細胞表型轉化的影響，完善BMP2信號通路在結石形成中的調控機制，為尿石症基礎理論研究提供新的思路。
結題摘要
研究表明腎臟Randall 鈣斑是位於腎乳頭下間質的異位鈣化，是尿石形成的基礎和起始環節。本課題小組在對遺傳高鈣尿結石形成（GHS）大鼠和特發性草酸鈣結石患者的研究中，發現了腎小管上皮細胞向成骨樣細胞和軟骨樣細胞表型轉化的證據，並發現BMP2 信號通路與特發性草酸鈣結石的形成密切相關，且該通路可調控細胞進行表型轉化。基於以上研究，我們認為：在特定微環境的刺激作用下，細胞內相關信號通路被激活，進而調控腎Henle袢細段小管上皮細胞向成骨樣細胞或軟骨樣細胞進行表型轉化，並最終導致基質鈣化和Randall 鈣斑形成。本研究利用GHS大鼠作為特發性高鈣尿症的動物模型，通過體內體外實驗證明了腎結石形成中可能存在潛在的上皮間充質轉分化（EMT）及成骨軟骨分化機制。同時驗證了IH病人腎小管上皮細胞也存在相似的轉分化過程。並通過檢測GHS大鼠及IH病人中血、尿中TGF-β1含量推測TGF-β1及其下游信號Wnt11信號通路與鈣離子共同促進腎小管上皮細胞向成骨軟骨分化。而阻斷PRECs細胞Wnt11信號以及L型鈣離子通道後，PRECs細胞EMT以及分化過程均被明顯逆轉，E-cadherin表達上調，而Snail1，Col2A1，OPN，Sox9和Runx2表達均減弱。同時通過外源性TGF-β1/鈣離子對NRK單獨或聯合作用發現，TGF-β1可顯著增加NRK間充質表型，而鈣離子單獨作用並不顯著，聯合作用可以顯著促進細胞EMT進程以及成骨軟骨分化。同時在研究計畫之外，通過基因晶片技術及生物信息學分析成功鑑定了GHS大鼠腎臟內差異表達的miRNA及mRNA,並構建了GHS大鼠腎臟miRNA-mRNA調控網路和信號通路，為特發性高鈣尿結石病腎臟基因水平發生的改變提供了新思路。
