雷帕霉素通過抑制mTOR-ULK1通路上調(diào)自噬反應(yīng)減輕足細(xì)胞損傷.pdf

1、背景與目的：足細(xì)胞損傷與丟失是腎小球疾病進(jìn)展的重要原因，作為有絲分裂后細(xì)胞重要保護(hù)機(jī)制的自噬反應(yīng)對(duì)足細(xì)胞至關(guān)重要。在正常腎臟中足細(xì)胞的自噬水平明顯高于其他細(xì)胞，提示自噬可能在維持足細(xì)胞穩(wěn)態(tài)過程中發(fā)揮重要作用。有研究指出正常情況下足細(xì)胞內(nèi)存在低mTOR高自噬的mTOR-autophagy平衡，故而mTOR-autophagy平衡改變對(duì)足細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)存在影響，其具體機(jī)制還不明確。本文旨在通過被動(dòng)型海曼腎炎大鼠模型以及嘌呤霉素氨基核昔酸培養(yǎng)

2、的足細(xì)胞探求mTOR-自噬活性改變與足細(xì)胞損傷的具體機(jī)制。
　　 方法：采用3月齡SD雄性大鼠建立足細(xì)胞損傷的被動(dòng)型海曼腎炎模型，在模型建立的1d、7d、14d、21d及28d處死大鼠，留取腎皮質(zhì)，處死前留取24h尿樣。體外用嘌呤霉素氨基核苷酸(puromycin aminonucleoside，PAN)處理小鼠足細(xì)胞條件永生系(Mouse Podocyte cell5，MPC5)，模擬體內(nèi)足細(xì)胞損傷建立體外足細(xì)胞損傷模型，模型

3、建立成功后用雷帕霉素(rapamycin)處理細(xì)胞或轉(zhuǎn)染siRNA。利用western blot及免疫熒光染色技術(shù)對(duì)模型大鼠腎皮質(zhì)及處理過的足細(xì)胞進(jìn)行分析。
　　 結(jié)果：與對(duì)照組大鼠相比，模型大鼠在7d時(shí)出現(xiàn)明顯蛋白尿，足細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白synaptopodin表達(dá)下調(diào)，自噬水平較低，此時(shí)mTOR信號(hào)通路激活，其相關(guān)蛋白p-mTOR、p-p70S6K及p-4EBP1表達(dá)水平明顯上調(diào)，提示mTOR信號(hào)通路的激活與足細(xì)胞損傷有關(guān)。1

4、4d時(shí)mTOR信號(hào)通路依然處于活化狀態(tài)，足細(xì)胞損傷至最重，此時(shí)自噬水平明顯上調(diào)。21d時(shí)mTOR信號(hào)通路明顯弱化，而自噬水平依然較高，足細(xì)胞損傷減輕，可見自噬反應(yīng)的上調(diào)可以保護(hù)受損的足細(xì)胞，減輕足細(xì)胞損傷。體外實(shí)驗(yàn)中，足細(xì)胞損傷時(shí)mTOR信號(hào)通路活化，自噬起始關(guān)鍵蛋白ULK1磷酸化水平上調(diào)，自噬受抑制。用rapamycin處理細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)自噬水平上調(diào)，p-ULK1水平下調(diào)，足細(xì)胞損傷明顯好轉(zhuǎn)，rapamycin能夠通過抑制mTOR-UL

5、K1通路減輕足細(xì)胞損傷。利用siRNA干擾自噬反應(yīng)后，即使采用rapamycin處理足細(xì)胞損傷并沒有減輕，表明白噬對(duì)足細(xì)胞有保護(hù)作用，它能夠幫助足細(xì)胞從損傷中恢復(fù)。
　　 結(jié)論：在體內(nèi)與體外實(shí)驗(yàn)中我們均發(fā)現(xiàn)了足細(xì)胞損傷與自噬水平的改變有關(guān)，損傷發(fā)生時(shí)mTOR通路的活化可能是自噬水平下調(diào)及足細(xì)胞損傷的重要原因。Rapamycin能夠通過抑制mTOR上調(diào)自噬水平減輕足細(xì)胞損傷，上調(diào)的自噬水平能夠保護(hù)受損的足細(xì)胞，幫助其從損傷中恢復(fù)。