转化生长因子β（－β）

一、转化生长因子β（TGF－β）

TGF－β是一组具有多种功能的蛋白多肽。目前已知有5种不同分子亚型，即TGF－β1～TGF－β5。它们几乎存在于机体所有细胞内，在肾脏组织内有3种TGF－β，可由肾小球细胞和肾小管上皮细胞分泌，尤以后者为多。其中TGF－β3数量比TGF－β1低，TGF－β2则仅分布在肾小球球旁装置。TGF－β1在合成初期是一个分子量25×10³（25kD）双聚体的无活性分子，必须经过酶切和糖化等过程，并和静态相关性多肽（latent－associated peptide，LAP）或静态的TGF－β连接蛋白（latent TGF－β^－biding protein，LTBP）结合形成复合物，当受到细胞内的一些刺激因素如创伤、炎症、加热、放射线、酸、碱或蛋白酶等因素的作用，TGF－β可从连接蛋白中释放出来而被激活，进一步作用于细胞受体。TGF－β活性的调节是通过增加蛋白聚糖的合成如二聚蛋白聚糖（bigly－can）和饰胶蛋白聚糖（decorin），这些蛋白聚糖可结合TGF－β而抑制它的活性。

大量实验已证明TGF－β在肾硬化的发生中起着非常重要的作用。TGF－β促进ECM合成积聚主要有3个机制：第一，TGF－β可直接增强细胞的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原以及FN、蛋白聚糖等ECM成分的表达。第二，通过促进PAI－Ⅰ和TIMP等基质降解酶抑制因子的分泌，减少ECM的降解。第三，刺激ECM受体即整合素（integrin）的合成表达，促使细胞黏附于ECM，也有利于ECM成分的组装和合成。

TGF－β1在肾脏的主要功能是调节免疫反应、吞噬作用及基质代谢。TGF－β1调控着ECM的合成和降解，以及相关的细胞黏附受体的表达。在体外培养的鼠和人系膜细胞中，加入外源性TGF－β1可以刺激细胞增强合成胶原（Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型）、FN，以及表达α－SMA。免疫荧光检查人肾小球疾病中病变肾小球TGF－β1的分布，结果显示在局灶节段性肾小球硬化和IgA肾病肾小球系膜区荧光阳性最强，在轻微病变中则染色极弱。另一实验也证实在人的IgA肾病、局灶节段性肾小球硬化、新月体性肾炎、弥漫增生性狼疮性肾炎和糖尿病肾病中，肾小球内TGF－β1表达显著增强，并与肾小球内ECM的增多和积聚密切相关。

大鼠抗thy－1系膜增生性肾炎模型是一种很理想的研究肾内ECM沉积的动物实验模型，系膜细胞表面有thy－1样抗原，大鼠经注射抗thy－1抗体（ATS）后，可引起系膜细胞部分溶解，受损伤的系膜细胞作为一个刺激启动修复过程，使病变周围正常系膜细胞增生，并合成大量ECM成分，如FN、Ⅰ、Ⅲ型胶原。大鼠被注射ATS之后第3天起，TGF－β1在肾组织内表达逐渐增加，到第7天时已经达到正常的5倍，而且TGF－β1表达的增强和肾小球系膜区ECM沉积成正比。注射抗TGF－β1中和抗体可以明显减少thy－1肾炎系膜细胞增生和系膜区基质增多。用饰胶蛋白聚糖治疗肾病大鼠，因其能与TGF－β1结合而抑制后者活性。结果发现含有外源片段A的基质成分tenascin和FN也减少，而外源片段A是由TGF－β1特异性诱导产生的，表明TGF－β1可增强这些ECM成分合成。同样，Akagi等人在大鼠thy－1肾炎中应用反义的TGF－β1寡核苷酸，可减少肾小球TGF－β1mRNA和蛋白水平，也见到肾小球系膜区基质扩张被显著的抑制。相反，利用脂质体将TGF－β1cDNA经一侧肾动脉导入正常大鼠肾脏，该侧肾小球TGF－β1蛋白表达升高，并在1周内发生肾小球硬化，而对侧则维持肾小球正常。与TGF－β1转基因小鼠很快发展为肾硬化结果一致。在另一个实验中研究者将TGF－β基因拷贝到血浆白蛋白基因的启动子下游，再制作转基因小鼠模型，结果小鼠肝组织内产生大量TGF－β。尽管这些小鼠确实显示在肝内的基质合成增加，但它们却死于因类似快速进行性新月体性肾小球肾炎伴有肾间质纤维化的所引起的肾功能衰竭。这些结果都显示TGF－β是促进肾小球内ECM沉积的重要因子。

糖尿病肾病是以进行性肾小球内ECM积聚为特点的常见肾小球病。在糖尿病实验动物中发现，在实验的开始几天内就有TGF－β的升高，并立即诱导有关ECM蛋白合成的基因激活，包括Ⅰ型胶原、二聚蛋白聚糖（biglycan）、FN、EDA、tenascin和PAI－Ⅰ。尤为注意的是，这些成分与在thy－1大鼠肾炎病变肾小球内积聚的ECM成分十分相似。用胰岛素治疗糖尿病大鼠，经控制血糖浓度升高，也可减轻病变肾小球TGF－β表达及Ⅰ型胶原的含量。其他在自发性高血压大鼠肾小球上皮细胞内，TGF－β1表达增加与肾小球内细胞及肾间质细胞增生相关，同时TGF－βmRNA表达增加发生在FN、Ⅳ型胶原的基因增强表达之前。而在阿霉素肾病模型中则发现FN在系膜区基质中增加可相应增强静态的TGF－β1分泌。当肾病病变持续发展时，TGF－β1mRNA显示持续性升高，其静态连接蛋白LTBP、TGF－β1Ⅰ、Ⅱ型受体的基因表达均持续性增强，表明TGF－β1复合物在该肾病模型肾组织ECM合成增强中起作用。

其他研究还包括发现肾小球血管静水压升高，也可刺激TGF－β1升高。而低蛋白饮食则降低PAN肾病和阿霉素肾病中TGF－β1的表达及基质成分的合成。