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转基因技术在肾小球病变及肾小球硬化研究中的应用

时间:2022-02-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:采用转基因技术实施对肾小球损伤的保护及拮抗肾小球硬化的发生发展的研究是近10年来肾病研究领域中的重要进展。不断改进转基因技术,使目的基因在病变肾小球更有效地表达,并加以调控是又一个肾病研究领域的热点。这些工作均为基因转移技术在防治肾小球硬化研究中的应用提供了极有价值的实验依据。
转基因技术在肾小球病变及肾小球硬化研究中的应用_分子医学导论

二、转基因技术在肾小球病变及肾小球硬化研究中的应用

Isaka等(1993年)将TGF-β1和PDGF-β基因通过HVJ-脂质体介导经肾动脉注入正常鼠肾,发现在无病理性刺激条件下,TGF-β1可诱导肾小球细胞轻度增生伴有间质性(Ⅰ、Ⅲ型)胶原和基膜型(Ⅳ型)胶原的生成增加,PDGF-β则可引起肾小球细胞明显增生和相对较弱的ECM沉积。此外,还证明两者表达互不影响。另一作者应用人类肾素和血管紧张素原基因注入正常鼠肾,也证实在肾小球原位过表达肾素血管紧张素可刺激肾小球系膜细胞增生及ECM沉积。

采用转基因技术实施对肾小球损伤的保护及拮抗肾小球硬化的发生发展的研究是近10年来肾病研究领域中的重要进展。Maechima等(1994年)采用PDGF和TGF-β1基因反义寡脱氧核苷酸,用阳离子脂质体介导,并经肾动脉注入抗thy-1肾炎的大鼠肾中,经免疫组织化学显示两者蛋白的表达均减少,肾小球系膜细胞增生和ECM沉积减轻。复旦大学上海医学院病理教研室王慧君等则将饰胶蛋白聚糖(decorin)基因经脂质体介导转染系膜细胞,并也将其注入抗thy-1肾炎的大鼠肾内,实验结果表明被输入的转基因系膜细胞不仅可在宿主的肾小球内存活,还能通过分泌其转基因产物——饰胶蛋白聚糖,对模型大鼠病变肾小球TGF-β1的表达和Ⅳ型胶原、FN的沉积起抑制作用,从而减缓了肾小球硬化的发展。也有作者采用HVJ-脂质体介导法将饰胶蛋白聚糖cDNA片段注入宿主骨骼肌内,结果也可导致肾小球TGF-β1mRNA及其蛋白水平下降,ECM沉积减少,尿蛋白减轻。此外,将细胞黏附分子-1(ICAM-1)基因转入肾内可降低肾缺血小鼠血清肌酐、尿素浓度和减轻肾组织损伤、炎细胞浸润的程度。将IL-1拮抗剂(IL-1ra)基因转入肾内具有对抗因IL-1β所诱导MMP-9表达及肾小球炎症反应的作用。近来有作者通过构建Smad7基因腺病毒载体实施对梗阻性肾纤维化动物模型作基因治疗的尝试,发现其可抑制肾髓质纤维化的程度。而用ultrasound-microbub-ble(option)介导系统,经doxycycline调节Smad7基因的过表达来治疗梗阻性肾纤维化动物模型也获得成功。

不断改进转基因技术,使目的基因在病变肾小球更有效地表达,并加以调控是又一个肾病研究领域的热点。Kitamura等(1996年)将编码四环素(TC)控制的反式激活蛋白(t-TA)的质粒和携带依赖t-TA启动子质粒共转染肾小球系膜细胞,由于低浓度TC就可以与t-TA发生特异性结合,起到抑制目的基因表达的作用。如将两者共转染的肾小球系膜细胞注入模型大鼠的肾小球,结果显示低剂量TC就可达到有效调节目的基因的表达。如采用α-SMA启动子的关键元件CC(A/T)6GG序列(即GarA元件)的质粒转染肾小球系膜细胞(称McAG细胞),并经肾动脉分别注入正常和thy-1肾炎的鼠肾,发现McAG细胞在正常动物的肾小球并不表达上述报告基因,而在肾炎大鼠中则有选择性阳性表达。这些工作均为基因转移技术在防治肾小球硬化研究中的应用提供了极有价值的实验依据。

(张志刚 郭慕依)

参考文献

1.郭慕依.当前肾脏病理学研究的几个问题.中华病理学杂志,1997,26(4)196~199

2.阮永华,张志刚,张秀荣,等.转化生长因子β1及其信号转导分子Smad 在病变肾小球中的表达及其意义.中华病理学杂志,2002,31(2):314~317

3.张志刚,洪寅峰,张秀荣,等.基质金属蛋白酶2和金属蛋白酶组织抑制因子2在狼疮性肾炎肾活检组织中的表达及其意义.中华病理学杂志,2001,30(4):287~288

4.郭慕依.略谈肾病研究中的基因转移技术.中华病理学杂志,2003,32(6):500~502

5.Jean L,Olson.“Progressions of renal disease”in heptinstall’s pathology of the kidney.5th ed.Philadel-phia:Lippincott Raven Publishers,1998,137~167

6.Schnaper H,William,Hayashida T,Susan C,et al.TGF-βsignal transduction and mesangial cell fibro-genesis.Am J Physiol Renal Physiol,2003,284:243~252

7.Ool BS,Cohen DJ,Veis JH.Biology of the mesangial cell in glomerulonephritis—Role of cytokines.Proc Soc Exp Biol Med,1996,213:230~238

8.William S H,Kopp J B.Renal fibrosis.Frontiers Bioscience,2003,8:68~86

9.Poncelet A C,de Caestecker M P,Schnaper H W.TGF-β/SMAD signaling pathway is present and func-tional in human mesangial cells.Kidney Int,1999,56(4):1354~1365

10.Border W A,Noble N A.TGF-βin kidney fibrosis:A target for gene therapy.Kidney Int,1997,51:1388~1396

11.Moustakas A,Souchelnytskyi S,Heldin C H.Smad regulation in TGF-βsignal transduction.J Cell Sci-ence,2001,114:4359~4369

12.Buyukbabani N,Droz D.Distribution of the extracellular matrix components in human glomerular lesions.J Pathol,1994,172:199~207

13.Rupprecht HD,Schockimann HO,Sterxal RB.Cell-matrix interactions in the glomemerular mesangium.Kidney Int,1996,49:1575~1582

14.Martin J,Steadman R,Knowlden J,et al.Differential regulation of matrix metalloproteinases and their inhibitors in human glomerular epithelial cells in vitro.J Am Soc Nephrol,1998,9(9):1629~1637

15.Baricos WH,Cortez SL,El-Dahr SS,et al.ECM degradation by cultured human mesangial cells is media-ted by a PA/plasmin/MMP-2cascade.Kidney Int,1995,47:1039~1047

16.Suzuki D,Miyazaki M,Jinde K,et al.In situ hybridization studies of matrix metalloproteinase-3,tissue inhibitor of metalloproteinase-1and typeⅣcollagen in diabetic nephropathy.Kidney Int,1997,52:111~119

17.Hayashida T,Poncelet AC,Hubchak SC,et al.TGF-βactivates MAP kinase in human mesangial cells:A possible role in collagen expression.Kidney Int,1999,56(5):1710~1720

18.Isond M,Carmen M I C,Sheldon Chen,et al.Extracellular signal-regulated kinase mediates stimulation of TGF-β1and matrix by high glucose in mesangial cells.J Am Soc Nephrol,2000,11(12):2222~2230

19.Hayashida T,Decaestecker M,Schnaper HW.Cross-talk between ERK MAP kinase and Smad signaling pathways enhances TGF-βdependent responses in human mesangial cells.FASEB J,2003,17(11):1576~1578

20.Wang Huijun,Chen Long,Zhang Zhigang,et al.Ex vivo transfer of the decorin gene into rat glomerulus via a mesangial cell vector suppressed extracellular matrix accumulation in experimental glomerulonephri-tis.Experi Mol Pathol,2005,78:17~24

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