NCX1通过介导钙离子内流损伤足细胞的机制研究

摘要

背景 肾小球滤过屏障由足细胞及足突裂隙膜构成,病理状态下足细胞损伤破坏足突裂隙膜结构,造成肾小球滤过功能改变而产生蛋白尿.钠钙交换蛋白1(sodium-calcium exchanger 1,NCX1)作为Ca2+通道,具有调节钙稳态、维持细胞结构的重要作用.目的 本研究拟证实NCX1在足细胞损伤中的作用,解析蛋白尿发生的新机制.方法 建立被动型海曼肾炎(passive Heymann nephritis,PHN)大鼠模型,观察模型的NCX1表达变化;体外培养小鼠足细胞,建立补体激活足细胞损伤模型;Ca2+荧光染色探针Fluo-3检测足细胞胞内Ca2+水平变化;免疫荧光检测足细胞标志物及细胞骨架蛋白表达与结构的变化;Western blot检测Ca2+下游信号通路蛋白表达的变化;应用NCX1反向模式(reverse mode)抑制剂KB-R7943处理补体激活足细胞损伤模型,观察其是否可有效减轻足细胞损伤.结果 PHN大鼠模型NCX1表达随造模时间逐渐降低,在21 d达到最低;补体激活足细胞损伤模型NCX1表达亦降低;胞内Ca2+浓度明显升高,活化型RhoA、ROCK1和ROCK2蛋白的表达水平明显增高;NCX1反向模式抑制剂KB-R7943可明显降低胞内Ca2+浓度及下游信号通路蛋白活性及表达水平;补体激活足细胞损伤模型中足细胞标志物Nephrin及Synaptopodin表达减少,细胞骨架蛋白F-actin表达异常,而KB-R7943可显著改善上述异常蛋白表达从而减轻足细胞损伤.结论 NCX1可通过调控钙离子内流激活下游RhoA/ROCK信号通路改变足细胞骨架结构,损伤足细胞,导致蛋白尿.