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Nature Communications:关键基因过表达会加重慢性肾脏疾病

 

Nature Communications:关键基因过表达会加重慢性肾脏疾病

2015年8月4日/生物谷BIOON/–近期,一个由美国纽约西奈山伊坎医学院John C. He领导的课题组在《Nature Communications》上发文称,他们发现了一个关键蛋白质水平会影响肾脏健康。这个课题组发现了一个生物标记蛋白RTN1,可能可以促进慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)病情更加严重。针对这个蛋白质,研究人员认为今后可以通过调控这个蛋白表达量,影响肾脏疾病病情的发展。

慢性肾脏病(CKD)在美国成年人群中非常普遍,据估计,有10%的美国成年人患有慢性肾脏病,而且在世界范围内,这个病的患病率一直在增长。现在没有很好的针对慢性肾脏病的治疗方法,而且最多只能有些方法提供很有限的保护,可以延缓病情严重化。这个慢性肾脏病最终会导致患者不得不依赖透析,或者进行肾脏移植。在患有慢性肾脏病的小鼠和人体中,研究者们首次检出了RTN1蛋白的一个变体RTN1A存在很高的表达量。但是,相反地,在患有糖尿病肾病( diabetic nephropathy)小鼠和人体内,这个蛋白的表达量很低。这说明RTN1蛋白的表达水平与肾脏疾病可能存在着一定关联。

进一步的实验发现,在体外培养的肾脏细胞中,过表达RTN1蛋白可以导致内质网存在很大应激压力和细胞凋亡。同时,通过基因敲除降低RTN1的表达量,则可以导致衣霉素诱导、高血糖诱导的内质网应激压力减小和细胞凋亡的减少。RTN1A可以用自己的N端、C端的结构域与PERK相互作用,这样会导致内质网的应激压力增加。针对RTN1A与PERK蛋白结合位点的突变,发现内质网的应激压力降低了。在小鼠内的实验发现,基因敲除RTN1A对应基因的小鼠,肾脏细胞内质网应激减少,单侧输尿管梗阻的小鼠肾脏细胞纤维化趋势也有所减少,与此同时,在糖尿病小鼠体内,内质网应激压力也减少了,蛋白尿、肾小球肥大、系膜扩展等症状都有缓解。

这项研究首次发现了慢性肾脏病相关的一个标记蛋白RTN1,人类中这个蛋白的一种变体RTN1A的过量表达与慢性肾脏病的严重化正相关,其影响肾脏细胞健康的机制可能是,这种蛋白会给细胞带来内质网应激压力和细胞凋亡增加。今后,如果能够针对这种蛋白开发出一种抑制剂,减少这种蛋白的表达或者减少其生理活性,或许科研为慢性肾脏病的防治带来新的途径。(基因宝jiyinbao.com)

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 Nature Communications:关键基因过表达会加重慢性肾脏疾病

doi:10.1038/ncomms8841

PMC:

PMID:

RTN1 mediates progression of kidney disease by inducing ER stress

Identification of new biomarkers and drug targets for chronic kidney disease (CKD) is required for the development of more effective therapy. Here we report an association between expression of reticulon 1 (RTN1) and severity of CKD. An isoform-specific increase in the expression of RTN1A is detected in the diseased kidneys from mice and humans, and correlates inversely with renal function in patients with diabetic nephropathy. RTN1 overexpression in renal cells induces ER stress and apoptosis, whereas RTN1 knockdown attenuates tunicamycin-induced and hyperglycaemia-induced ER stress and apoptosis. RTN1A interacts with PERK through its N-terminal and C-terminal domains, and mutation of these domains prevents this effect on ER stress. Knockdown of Rtn1a expression in vivo attenuates ER stress and renal fibrosis in mice with unilateral ureteral obstruction, and also attenuates ER stress, proteinuria, glomerular hypertrophy and mesangial expansion in diabetic mice. Together, these data indicate that RTN1A contributes to progression of kidney disease by inducing ER stress.

 

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