蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡课件

蛋白尿引起肾间质损伤的再认识蛋白尿引起肾间质损伤的再认识蛋白尿是肾脏损伤的早期且敏感的标志物。（K/DOQIClinicalPracticeGuidelinesforChronicKidneyDisease）白蛋白尿是糖尿病，高血压和肾小球疾病引起的CKD更为敏感的指标。（K/DOQIClinicalPracticeGuidelinesforChronicKidneyDisease）肾小球蛋白尿是肾间质炎症的信号。（MauroAbbate，JAmSocNephrol17:2974-2984,2006）

蛋白尿量和持续时间与肾小管间质病变程度和肾功能恶化速度相关。持续蛋白尿是肾脏疾病预后不良（进入ESKD）的独立危险因素。（Trail：MDRD，REIN，RENAAL）蛋白尿对心血管疾病危险事件有预测价值。(Trail：RENAAL.IrieF,KidneyInt69:1264–1271,2006)蛋白尿的重要病理生理意义蛋白尿是肾脏损伤的早期且敏感的标志物。蛋白尿的重要病理生理意Urineprotein-to-creatinineandalbumin-to-creatinineratiosprovideaccurateestimatesoftheurinaryproteinandalbuminexcretionrate,andarenotaffectedbyhydration(R,C).K/DOQIClinicalPracticeGuidelinesforChronicKidneyDisease:Evaluation,Classification,andStratification

蛋白尿/白蛋白尿定义Urineprotein-to-creatininean慢性肾病肾小管间质损伤的新标志物脂肪酸结合蛋白（fattyacid-bindingproteins，FABP）

HofstraJM

，NephrolDialTransplant.2008Apr10

NGAL（Neutrophilgelatinase-associatedlipocalin）

DingH,HeY，ClinImmunol.2007May;123(2):227-34

（第三军医大学大坪医院肾科）尿肾脏损伤分子（kidneyinjurymolecule-1uKIM-1)

VaidyaVS，AmJPhysiolRenalPhysiol.2006Feb;290(2):F517-29

EGF/MCP-1…….慢性肾病肾小管间质损伤的新标志物脂肪酸结合蛋白（fatt白蛋白(修饰后)如:氧化白蛋白、糖基化白蛋白、脂肪酸－白蛋白免疫球蛋白补体成分如：C3,C3a,C5b-9,C6脂蛋白转铁蛋白细胞因子和生长因子肾小管肾脏损伤分子（Kim－1）……

具有“肾毒性”的尿蛋白成分白蛋白(修饰后)如:氧化白蛋白、糖基化白蛋白、脂肪酸－白错向滤过超负荷重吸收蛋白尿对肾脏的损伤作用滤过屏障受损蛋白尿肾小管间质炎症纤维化内皮细胞足细胞系膜细胞细胞外基质肾小球硬化免疫、非免疫因素终末期肾病错向滤过超负荷重吸收蛋白尿对肾脏的损伤作用滤过屏障受损蛋白尿细胞增殖（e.g.Insulin-likegrowthfactor1）细胞周期调控（e.g.

Celldivisioncycle34

）细胞分化（e.g.

bonemorphogeneticprotein7）细胞凋亡基因（e.g.

BCL2-interactingkiller）免疫反应基因(e.g.

Chemokineligand5)细胞内转运蛋白（e.g.

Aquaporin2，4）细胞代谢（蛋白、糖、核酸和脂代谢）细胞黏附分子（e.g.

likeBH-protocadherin）信号转导途径(e.g.

Wntsignalling)大量蛋白尿患者（FSGS，MCD，IgA肾病）,168条基因在转录水平发生变化细胞增殖（e.g.Insulin-li蛋白尿对肾小管间质的损害作用诱导肾间质炎症反应

诱导肾小管上皮细胞产生促纤维化因子诱导肾小管上皮细胞转分化

诱导肾小管上皮细胞凋亡

蛋白尿对肾小管间质的损害作用诱导肾间质炎症反应错向滤过滤过屏障受损超负荷重吸收白蛋白转铁蛋白免疫球蛋白、轻、重链等补体脂蛋白。。。刷状缘侧基底侧肾小管上皮细胞蛋白尿促炎症效应

促纤维化效应细胞转分化

细胞凋亡

蛋白尿对肾小管间质的损害作用错向滤过滤过屏障受损超负荷重吸收白蛋白刷状缘侧基底侧肾小管上摘自：WilhelmKriz1.KidneyInt.2005，67(2):404-19肾小球蛋白错向滤过与肾小管损伤蛋白错向滤过途径管球接合部肾小管上皮基底膜扩散细胞新月体生长近端肾小管与新月体并接近端小管曲部尿流受阻肾单位丧失

肾小管萎缩蛋白超负荷相关性肾小管间质损伤途径尿蛋白摘自：WilhelmKriz1.KidneyInt.成熟肾小管上皮细胞上皮－间充质细胞转分化间质成纤维细胞肌成纤维细胞表型肾小管上皮细胞基底膜结构破坏肾小管间质纤维化TGFβFGF-2HGF、BMP-7蛋白错向滤过途径蛋白超负荷相关性肾小管间质损伤途径成熟肾小管上皮细胞上皮－间充质细胞转分化间质成纤维细胞肌成纤IgG受体：Fc补体受体：C3aR，CR1CR3，CD88血浆来源IgG补体成分白蛋白、脂蛋白肾小管上皮细胞Cubilin/megalin？……？？促炎症效应

促纤维化效应细胞转分化

细胞凋亡

转铁蛋白蛋白尿激活肾小管上皮细胞的可能途径刷状缘蛋白尿对肾小管间质的损害作用IgG受体：Fc血浆来源IgG白蛋白、脂蛋白肾小管上皮细胞C白蛋白IgG转铁蛋白补体成分p38PKC途径ROSNF-κBERK1/ERK2Jak/STAT途径细胞因子（IFN-γ诱导蛋白）ET-1IL-8MCP-1RANTESfractalkine蛋白尿肾间质炎症NADPH氧化酶蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制HO-1抑制白蛋白p38PKC途径ROSNF-κBERK1/ERK2Ja肾小管上皮细胞与炎细胞间的相互作用

肾小管上皮细胞与单个核细胞/T细胞共培养体系KNLai，KidneyInternational(2007)71,526–538.系统I：单个核细胞在肾小管上皮细胞基底侧，细胞无直接接触系统II：单个核细胞在肾小管上皮细胞基底侧，细胞间可直接接触蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制肾小管上皮细胞与炎细胞间的相互作用肾小管上皮细胞与单个核细白蛋白或转铁蛋白加在细胞基底侧趋化因子、黏附分子和IL-6表达无明显变化白蛋白或转铁蛋白加在肾小管上皮细胞刷状缘侧诱导趋化因子、黏附分子和IL-6表达细胞极性对蛋白尿成分激活肾小管上皮细胞促炎效应的影响白蛋白或转铁蛋白加在细胞基底侧趋化因子、黏附分子和IL-6表肾小管上皮细胞与单个核/T细胞无直接细胞接触，趋化因子、黏附分子和IL-6产生增加肾小管上皮细胞与炎细胞间的相互作用

蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制肾小管上皮细胞与单个核/T细胞无直接细胞接触，趋化因子、黏附肾小管上皮细胞与单个核/T细胞直接细胞接触趋化因子和黏附产生增加；IL-6产生增加仅发生在肾小管上皮细胞/CD4+和肾小管上皮细胞/单个核细胞体系中。蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制肾小管上皮细胞与单个核/T细胞直接细胞接触蛋白尿激活肾小管上白蛋白活化的肾小管上皮细胞培养上清增加单个核细胞/T细胞趋化活性蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制白蛋白活化的肾小管上皮细胞培养上清增加单个核细胞/T细胞趋化抗-CCL2或抗-CCL5抗体抑制单个核细胞/T细胞趋化活性蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制抗-CCL2或抗-CCL5抗体抑制单个核细胞/T细胞趋化白蛋白活化的肾小管上皮细胞培养上清诱导单个核细胞/T细胞趋化因子受体表达。蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制白蛋白活化的肾小管上皮细胞培养上清诱导单个核细胞/T细胞趋化……………………Anti-CCL2Anti-CCL2TubularlumenInterstitiumPDTCHSAIIIsICAM-1IL-6IICCL5CCL2CXCL8PDTCTNF-αIL-βCytokinesROSROSCytokines++TNF-αIL-βVAnti-CCL5++CCR5MonocytooCCP2&CCR5CD4+CCR2CD8+TcellIIIColIVMadiatorsFormHAS－ActivatedPTEC蛋白尿状态下，肾小管上皮细胞与T细胞/单个核细胞间通过旁分泌和直接细胞间作用促进肾间质炎症反应蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制……Anti-CCL2Tubularlumen蛋白尿诱导肾小管上皮细胞促炎症与纤维化效应JAmSocNephrol17:2974–2984,2006PDGF,ET-1,PAI-1蛋白尿诱导肾小管上皮细胞促炎症与纤维化效应JAmSocWohlfarthV,KidneyInt.2003,63(s84):103NIGELJ.BRUNSKILLJ.AmSocNephrol15:504–505,2004肾小管上皮细胞对尿蛋白成分的吞饮在诱导促纤维化效应过程中具有重要意义蛋白尿诱导肾小管上皮细胞促炎症与纤维化效应WohlfarthV,KidneyInt.2003,6TGF-β/Smads信号通路P38MAPK信号通路Rho-ROCK信号通路PI-3K信号通路肾间质纤维化相关信号转导通路蛋白尿诱导肾小管上皮细胞促炎症与纤维化效应TGF-β/Smads信号通路肾间质纤维化相关信号转导通肾间质肌纤维母细胞部分来源于转分化的肾小管上皮细胞。蛋白负荷使肾小管上皮细胞黏附功能丧失，基底膜破坏，α－平滑肌肌动蛋白表达和肌动蛋白重新组合而向肌纤维母细胞转化（EMT）。生长因子、细胞因子、血管紧张素、Rho蛋白家族和细胞外基质等参与EMT。TGF－β是其中最为主要刺激因子，启动并调节EMT全过程。肝细胞生长因子、骨形成蛋白7(BMP－7)是EMT内源性抑制因子。IwanoM,etal.J.Clin.Invest.2002;110:341–350.YangJ,etal.J.Clin.Invest.2002;110:1525–1538.蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化

肾间质肌纤维母细胞部分来源于转分化的肾小管上皮细胞。蛋白尿诱肾小管上皮细胞转分化过程转分化肾小管上皮细胞向肾间质迁徙和侵入肾小管上皮细胞极性消失和黏附力下降α–SMA表达，肌动蛋白骨架重排肾小管基底膜毁损蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化

肾小管上皮细胞转分化过程转分化肾小管上皮细胞向肾间质迁徙和侵蛋白尿（白蛋白）TGFβ/TGFβII型受体ILKHGFSnoNSmad7PINCH-1CH-ILKBPPaxillin整合素肌动蛋白Smad2Smad3＋BMP-7E-钙粘蛋白ZO-1MMP-2纤维粘接蛋白细胞极性消失，转分化骨架蛋白重排转分化细胞细胞外基质上皮去分化，黏附能力基底膜破坏肾间质纤维化迁徙蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化

蛋白尿（白蛋白）TGFβ/TGFβII型受体ILKHGFSn蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化新途径

Id1(Inhibitorofdifferentiation-1),碱性双螺旋环转录因子的显性负拮抗因子Id1与碱性双螺旋环转录因子HEB(HelaE-boxbindingfactor)形成复合物，阻遏HEB与E-盒结合，抑制E钙粘蛋白启动子反式激活。主要发现：Id1不能诱导α-SMA，MMP-2，纤维连接蛋白和ILK表达。ILK高表达或被抑制，对ID1表达无影响。TGF-β/Smad/Id1和TGF-β/Smad/Ilk是彼此独立的两条途径。蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化新途径Id1(InhibiTGF-β1SmadId1ILKE－钙粘蛋白间充质标志物间充质表型上皮去分化（α-SMA,MMP-2，纤维连接蛋白）转分化ZO-1SnailYingjianLi，JAmSocNephrol18:449–460,2007蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化新途径

TGF-β1SmadId1ILKE－钙粘蛋白间充质标志物间充蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡尿蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡数量愈多，动物模型肾间质纤维化愈重。UUO模型，5/6肾切除模型，慢性环孢霉素肾病模型等。特发性局灶节段肾小球硬化症(FSGS)患者。近端和远端小管上皮细胞也存在凋亡细胞。蛋白尿与小管细胞凋亡数量之间存在显著的正相关。肾小管上皮细胞凋亡增加是FSGS进展为终末期肾衰的独立危险因素。肾小管上皮细胞凋亡是慢性肾病肾小管萎缩和间质纤维化的重要病理生理基础蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡尿蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡数量（1）死亡受体通路（Fas－FADD－caspase8途径）（2）PPAR－γ途径（3）NF-κB途径（4）线粒体凋亡途径（5）内质网应激诱导的凋亡途径蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡的机制

（1）死亡受体通路（Fas－FADD－caspase8途径NFκB通过诱导凋亡抑制基因如TRAF家族、IAPs家族、Bcl-2家族及FLIP基因、p53基因、COX-2基因的转录表达，发挥抗凋亡作用。小鼠肾小管上皮细胞暴露于牛血清白蛋白（BSA）数小时内，NF-κB和AP-1先被激活随后活性降低，细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulatedkinases，ERK1/2)活性也降低，抗凋亡蛋白Bcl-xL下调，细胞凋亡增加。NF-κB途径蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡的机制

OTakase，KidneyInternational(2008)73,567–577NFκB通过诱导凋亡抑制基因如TRAF家族、IAPs家族、B蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡Clusterin（簇蛋白）也叫载脂蛋白J，调节细胞凋亡的分泌性糖蛋白。在肾脏疾病中的重要作用抑制C5b-9介导的肾损伤，抗血管通透因子。簇蛋白基因缺失小鼠出现肾综表现，伴有C5b-9在肾小球沉积以及肾小球硬化。损伤的肾小管上皮细胞合成簇蛋白，并从尿液中排泄。NF-κB途径OTakase，KidneyInternational(2008)73,567–577蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡Clusterin（簇蛋白）也蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡NF-κB途径Clusterin通过稳定IκB抑制NF-κB介导的抗凋亡作用OTakase，KidneyInternational(2008)73,567–577蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡NF-κB途径Clusterin细胞凋亡过程中许多重要事件与线粒体有关半胱氨酸蛋白酶家族（Caspases激活因子）的释放(如细胞色素C)

丧失电子转移功能并减少能量的产生线粒体跨膜电位的消失异常的细胞氧化还原反应促进凋亡或抑制凋亡因子家族都定位于线粒体膜上，Bcl-2家族的蛋白如BCL-2、BAX、BCL-XL等蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡线粒体凋亡途径细胞凋亡过程中许多重要事件与线粒体有关蛋白尿诱导肾小管上皮细线粒体凋亡途径MitochondriaCytochromeCSmac/DiabloproCaspase9Apaf-1CytcCaspase9Pro-caspase3Caspase3apoptosisBcl-2IAPs

线粒体在凋亡中的重要作用（1）细胞色素C的释放（2）Smac/Diablo的释放凋亡小体Apoptosome线粒体凋亡途径MitochondriaCytochrome蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡线粒体途径线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡线粒体途径线粒体是白蛋白诱导肾小白蛋白使肾小管上皮细胞线粒体膜电位下降△ψJC-1细胞色素C从线粒体向胞浆转位线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点白蛋白使肾小管上皮细胞线粒体膜电位下降△ψJC-1细胞色素C白蛋白上调肾小管细胞Bax表达和转位（线粒体向胞浆转位）线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点白蛋白上调肾小管细胞Bax表达和转位（线粒体向胞浆转位）线粒白蛋白上调肾小管上皮细胞胞浆细胞色素C和BaX表达白蛋白降低肾小管上皮细胞线粒体细胞色素C水平，增加BaX水平线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点白蛋白上调肾小管上皮细胞胞浆细胞色素C和BaX表达白蛋白降低白蛋白激活肾小管细胞Caspase-9和caspase-3活性线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点白蛋白激活肾小管细胞Caspase-9和caspase-Caspase-9抑制剂和BIM-1抑制Caspase-3活性，ROS清除剂和抗氧化剂对Caspase-3活性和细胞凋亡没有影响线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点Caspase-9抑制剂和BIM-1抑制Caspase-不依赖ROS途径的线粒体凋亡途径介导诱导肾小管上皮细胞凋亡白蛋白caspase-9，caspase-3细胞色素C从线粒体向胞浆转位线粒体膜电位下降Bcl-2和Bax表达增加，向胞浆转位肾小管上皮细胞凋亡ROS线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点不依赖ROS途径的线粒体凋亡途径介导诱导肾小管上皮细胞凋亡内质网凋亡途径内质网应激（EndoplasmicReticulumStress

，ERS）主要由内质网内错误折叠或未折叠蛋白质的聚集以及钙稳态的失衡所致。适宜ERS能激活细胞保护机制，例如增加分子伴侣表达,诱导未折叠蛋白反应,表现为蛋白质合成暂停,随着应激反应蛋白基因表达的增加,可改善细胞生理状态,起到细胞保护作用。应激原强度超过细胞自身处理能力时,保护机制不能与损伤抗衡,可通过启动特有的内质网性细胞凋亡途径。

蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡内质网凋亡途径内质网应激（EndoplasmicRetic由ERS引起的凋亡因而被称为内质网相关性死亡（ER-associateddeath）途径。

PERK/Ire1/CHOP途径

Ire1/TRAF2/Ask1/JNK途径

Caspase12/BCL-2途径（内质网应激特有）内质网凋亡途径蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡由ERS引起的凋亡因而被称为内质网相关性死亡（ER-asso内质网伴侣蛋白BiP突变体基因敲入小鼠，随增龄出现明显肾小管间质损伤。蛋白尿加重BiP突变体基因敲入小鼠肾间质小管损伤，并伴有caspase-12激活和肾小管细胞凋亡。内质网伴侣蛋白BiP突变体基因敲入小鼠，随增龄出现明显肾小管白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡白蛋白上调肾小管细胞ERS标志蛋白ORP150和GRP78表达白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡白蛋白上调肾小管细胞ERS标志蛋白ORP150和GRP7ERS标志蛋白ORP150和GRP78上调表达GRP78，ORP150无表达GRP78ORP150正常大鼠PAN大鼠白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡ERS标志蛋白ORP150和GRP78上调表达GRP78白蛋白激活肾小管上皮细胞caspase-12活性caspase-3抑制剂减少白蛋白诱导的细胞凋亡肾小管上皮细胞活性白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡白蛋白激活肾小管上皮细胞caspase-12活性caspas蛋白尿诱导肾小管细胞内质网应激和细胞凋亡的作用和机制蛋白尿内质网应激caspase-12/caspase-3凋亡途径激活未折叠蛋白反应，ROS，胞浆Ca2+超载肾小管细胞凋亡蛋白尿诱导肾小管细胞内质网应激和细胞凋亡的作用和机制蛋白尿内

ORP150GRP78正常对照组肾综组大量蛋白尿患者肾小管细胞内质网应激标志物表达上调，提示蛋白尿可以引起肾小管细胞内质网应激。

第三军医大学大坪医院肾科未发表结果PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用ORP150GRP78正常对照组肾综组大CHOP凋亡细胞正常对照组肾综组肾综患者肾小管细胞CHOP表达上调，细胞凋亡增加。第三军医大学大坪医院肾科未发表结果PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用CHOP凋亡细胞正常对照组肾综组肾综患者肾小管细胞CHOPGRP150表达与白蛋白刺激具有时效和量效关系ActinGRP150BSA051020（mg/ml）024122436（h）BSA051020（mg/ml）024122436（h）CHOP表达与白蛋白刺激具有时效和量效关系ActinCHOP第三军医大学大坪医院肾科未发表结果PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用GRP150表达与白蛋白刺激具有时效和量效关系ActinGRBSA051020（mg/ml）024122436（h）ActinPREKPERK表达和磷酸化与白蛋白刺激具有时效和量效关系ActinPREK－P第三军医大学大坪医院肾科未发表结果PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用BSA0510CHOP基因沉默上调PERK表达及PERK磷酸化ControlcontrolsiRNACHOPsiRNAHSA+CHOPsiRNAHSATubulinPERKPERK-PTubulin第三军医大学大坪医院肾科未发表结果PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用正常对照组controlsiRNA对照组CHOPsiRNA对照组HSA+CHOPsiRNA组HSA刺激组HSA+CHOPsiRNA组HSA刺激组CHOPsiRNA对照组controlsiRNA对照组正常对照组CHOP基因沉默上调PERK表达及PERK磷酸化controCHOPPERK基因沉默下调PERK磷酸化，抑制CHOP表达第三军医大学大坪医院肾科未发表结果PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用Tubulin对照组controlsiRNAPERKsiRNAHSA+PERKsiRNA组HSAPERK-PTubulincontrolsiRNA对照组PERKsiRNAHSA+PERKsiRNAHSAcontrolsiRNA对照组PERKsiRNAHSA+PERKsiRNAHSACHOPPERK基因沉默下调PERK磷酸化，抑制CHOP表达CHOP基因沉默抑制白蛋白诱导的HKC细胞凋亡。E

A：对照组B:ControlsiRNAC:CHOPsiRNAD:HSA+CHOPsiRNA组E：HSA刺激组PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用CHOP基因沉默抑制白蛋白诱导的HKC细胞凋亡。EA：对照PERK基因沉默抑制白蛋白诱导的HKC细胞凋亡。E

A:正常对照组B:ControlsiRNAC:PERKsiRNA对照组D:HSA+PERKsiRNA组E:HSA刺激组*#*PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用PERK基因沉默抑制白蛋白诱导的HKC细胞凋亡。EA:正常胞浆凋亡PERK活化CHOPmRNA上调

CHOP靶基因、转录因子CHOP胞核ERS（GRP,ORP表达）肾小管上皮细胞PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用白蛋白胞浆凋亡PERK活化CHOPmRNA上调CHOP胞核ERS肾蛋白尿内质网应激PERK/CHOP凋亡途径激活caspase-12/caspase-3凋亡途径激活未折叠蛋白反应，ROS，胞浆Ca2+超载肾小管细胞凋亡肾小管萎缩PERK/CHOP途径在蛋白尿诱导肾小管细胞凋亡中的作用蛋白尿内质网应激PERK/CHOP凋亡途径激活caspase蛋白尿通过多种途径及复杂的机制激活肾小管上皮细胞促炎效应，诱导间质炎症反应；刺激肾小管上皮细胞产生促纤维化信号；诱导肾小管上皮细胞转分化或凋亡，上述生物学事件的综合效应推进肾间质由早期炎症反应向纤维化不良结局发展的进程。进一步揭示蛋白尿损伤肾小管间质的原因和机制，寻找肾小管间质炎症和早期纤维化的靶点和标志物，为防治肾间质纤维化提供新的方法和途径具有重要意义。

结语蛋白尿通过多种途径及复杂的机制激活肾小管上皮细胞促炎效应，诱谢谢！谢谢！蛋白尿引起肾间质损伤的再认识蛋白尿引起肾间质损伤的再认识蛋白尿是肾脏损伤的早期且敏感的标志物。（K/DOQIClinicalPracticeGuidelinesforChronicKidneyDisease）白蛋白尿是糖尿病，高血压和肾小球疾病引起的CKD更为敏感的指标。（K/DOQIClinicalPracticeGuidelinesforChronicKidneyDisease）肾小球蛋白尿是肾间质炎症的信号。（MauroAbbate，JAmSocNephrol17:2974-2984,2006）

蛋白尿量和持续时间与肾小管间质病变程度和肾功能恶化速度相关。持续蛋白尿是肾脏疾病预后不良（进入ESKD）的独立危险因素。（Trail：MDRD，REIN，RENAAL）蛋白尿对心血管疾病危险事件有预测价值。(Trail：RENAAL.IrieF,KidneyInt69:1264–1271,2006)蛋白尿的重要病理生理意义蛋白尿是肾脏损伤的早期且敏感的标志物。蛋白尿的重要病理生理意Urineprotein-to-creatinineandalbumin-to-creatinineratiosprovideaccurateestimatesoftheurinaryproteinandalbuminexcretionrate,andarenotaffectedbyhydration(R,C).K/DOQIClinicalPracticeGuidelinesforChronicKidneyDisease:Evaluation,Classification,andStratification

蛋白尿/白蛋白尿定义Urineprotein-to-creatininean慢性肾病肾小管间质损伤的新标志物脂肪酸结合蛋白（fattyacid-bindingproteins，FABP）

HofstraJM

，NephrolDialTransplant.2008Apr10

NGAL（Neutrophilgelatinase-associatedlipocalin）

DingH,HeY，ClinImmunol.2007May;123(2):227-34

（第三军医大学大坪医院肾科）尿肾脏损伤分子（kidneyinjurymolecule-1uKIM-1)

VaidyaVS，AmJPhysiolRenalPhysiol.2006Feb;290(2):F517-29

EGF/MCP-1…….慢性肾病肾小管间质损伤的新标志物脂肪酸结合蛋白（fatt白蛋白(修饰后)如:氧化白蛋白、糖基化白蛋白、脂肪酸－白蛋白免疫球蛋白补体成分如：C3,C3a,C5b-9,C6脂蛋白转铁蛋白细胞因子和生长因子肾小管肾脏损伤分子（Kim－1）……

具有“肾毒性”的尿蛋白成分白蛋白(修饰后)如:氧化白蛋白、糖基化白蛋白、脂肪酸－白错向滤过超负荷重吸收蛋白尿对肾脏的损伤作用滤过屏障受损蛋白尿肾小管间质炎症纤维化内皮细胞足细胞系膜细胞细胞外基质肾小球硬化免疫、非免疫因素终末期肾病错向滤过超负荷重吸收蛋白尿对肾脏的损伤作用滤过屏障受损蛋白尿细胞增殖（e.g.Insulin-likegrowthfactor1）细胞周期调控（e.g.

Celldivisioncycle34

）细胞分化（e.g.

bonemorphogeneticprotein7）细胞凋亡基因（e.g.

BCL2-interactingkiller）免疫反应基因(e.g.

Chemokineligand5)细胞内转运蛋白（e.g.

Aquaporin2，4）细胞代谢（蛋白、糖、核酸和脂代谢）细胞黏附分子（e.g.

likeBH-protocadherin）信号转导途径(e.g.

Wntsignalling)大量蛋白尿患者（FSGS，MCD，IgA肾病）,168条基因在转录水平发生变化细胞增殖（e.g.Insulin-li蛋白尿对肾小管间质的损害作用诱导肾间质炎症反应

诱导肾小管上皮细胞产生促纤维化因子诱导肾小管上皮细胞转分化

诱导肾小管上皮细胞凋亡

蛋白尿对肾小管间质的损害作用诱导肾间质炎症反应错向滤过滤过屏障受损超负荷重吸收白蛋白转铁蛋白免疫球蛋白、轻、重链等补体脂蛋白。。。刷状缘侧基底侧肾小管上皮细胞蛋白尿促炎症效应

促纤维化效应细胞转分化

细胞凋亡

蛋白尿对肾小管间质的损害作用错向滤过滤过屏障受损超负荷重吸收白蛋白刷状缘侧基底侧肾小管上摘自：WilhelmKriz1.KidneyInt.2005，67(2):404-19肾小球蛋白错向滤过与肾小管损伤蛋白错向滤过途径管球接合部肾小管上皮基底膜扩散细胞新月体生长近端肾小管与新月体并接近端小管曲部尿流受阻肾单位丧失

肾小管萎缩蛋白超负荷相关性肾小管间质损伤途径尿蛋白摘自：WilhelmKriz1.KidneyInt.成熟肾小管上皮细胞上皮－间充质细胞转分化间质成纤维细胞肌成纤维细胞表型肾小管上皮细胞基底膜结构破坏肾小管间质纤维化TGFβFGF-2HGF、BMP-7蛋白错向滤过途径蛋白超负荷相关性肾小管间质损伤途径成熟肾小管上皮细胞上皮－间充质细胞转分化间质成纤维细胞肌成纤IgG受体：Fc补体受体：C3aR，CR1CR3，CD88血浆来源IgG补体成分白蛋白、脂蛋白肾小管上皮细胞Cubilin/megalin？……？？促炎症效应

促纤维化效应细胞转分化

细胞凋亡

转铁蛋白蛋白尿激活肾小管上皮细胞的可能途径刷状缘蛋白尿对肾小管间质的损害作用IgG受体：Fc血浆来源IgG白蛋白、脂蛋白肾小管上皮细胞C白蛋白IgG转铁蛋白补体成分p38PKC途径ROSNF-κBERK1/ERK2Jak/STAT途径细胞因子（IFN-γ诱导蛋白）ET-1IL-8MCP-1RANTESfractalkine蛋白尿肾间质炎症NADPH氧化酶蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制HO-1抑制白蛋白p38PKC途径ROSNF-κBERK1/ERK2Ja肾小管上皮细胞与炎细胞间的相互作用

肾小管上皮细胞与单个核细胞/T细胞共培养体系KNLai，KidneyInternational(2007)71,526–538.系统I：单个核细胞在肾小管上皮细胞基底侧，细胞无直接接触系统II：单个核细胞在肾小管上皮细胞基底侧，细胞间可直接接触蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制肾小管上皮细胞与炎细胞间的相互作用肾小管上皮细胞与单个核细白蛋白或转铁蛋白加在细胞基底侧趋化因子、黏附分子和IL-6表达无明显变化白蛋白或转铁蛋白加在肾小管上皮细胞刷状缘侧诱导趋化因子、黏附分子和IL-6表达细胞极性对蛋白尿成分激活肾小管上皮细胞促炎效应的影响白蛋白或转铁蛋白加在细胞基底侧趋化因子、黏附分子和IL-6表肾小管上皮细胞与单个核/T细胞无直接细胞接触，趋化因子、黏附分子和IL-6产生增加肾小管上皮细胞与炎细胞间的相互作用

蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制肾小管上皮细胞与单个核/T细胞无直接细胞接触，趋化因子、黏附肾小管上皮细胞与单个核/T细胞直接细胞接触趋化因子和黏附产生增加；IL-6产生增加仅发生在肾小管上皮细胞/CD4+和肾小管上皮细胞/单个核细胞体系中。蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制肾小管上皮细胞与单个核/T细胞直接细胞接触蛋白尿激活肾小管上白蛋白活化的肾小管上皮细胞培养上清增加单个核细胞/T细胞趋化活性蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制白蛋白活化的肾小管上皮细胞培养上清增加单个核细胞/T细胞趋化抗-CCL2或抗-CCL5抗体抑制单个核细胞/T细胞趋化活性蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制抗-CCL2或抗-CCL5抗体抑制单个核细胞/T细胞趋化白蛋白活化的肾小管上皮细胞培养上清诱导单个核细胞/T细胞趋化因子受体表达。蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制白蛋白活化的肾小管上皮细胞培养上清诱导单个核细胞/T细胞趋化……………………Anti-CCL2Anti-CCL2TubularlumenInterstitiumPDTCHSAIIIsICAM-1IL-6IICCL5CCL2CXCL8PDTCTNF-αIL-βCytokinesROSROSCytokines++TNF-αIL-βVAnti-CCL5++CCR5MonocytooCCP2&CCR5CD4+CCR2CD8+TcellIIIColIVMadiatorsFormHAS－ActivatedPTEC蛋白尿状态下，肾小管上皮细胞与T细胞/单个核细胞间通过旁分泌和直接细胞间作用促进肾间质炎症反应蛋白尿激活肾小管上皮细胞发生促炎效应的分子机制……Anti-CCL2Tubularlumen蛋白尿诱导肾小管上皮细胞促炎症与纤维化效应JAmSocNephrol17:2974–2984,2006PDGF,ET-1,PAI-1蛋白尿诱导肾小管上皮细胞促炎症与纤维化效应JAmSocWohlfarthV,KidneyInt.2003,63(s84):103NIGELJ.BRUNSKILLJ.AmSocNephrol15:504–505,2004肾小管上皮细胞对尿蛋白成分的吞饮在诱导促纤维化效应过程中具有重要意义蛋白尿诱导肾小管上皮细胞促炎症与纤维化效应WohlfarthV,KidneyInt.2003,6TGF-β/Smads信号通路P38MAPK信号通路Rho-ROCK信号通路PI-3K信号通路肾间质纤维化相关信号转导通路蛋白尿诱导肾小管上皮细胞促炎症与纤维化效应TGF-β/Smads信号通路肾间质纤维化相关信号转导通肾间质肌纤维母细胞部分来源于转分化的肾小管上皮细胞。蛋白负荷使肾小管上皮细胞黏附功能丧失，基底膜破坏，α－平滑肌肌动蛋白表达和肌动蛋白重新组合而向肌纤维母细胞转化（EMT）。生长因子、细胞因子、血管紧张素、Rho蛋白家族和细胞外基质等参与EMT。TGF－β是其中最为主要刺激因子，启动并调节EMT全过程。肝细胞生长因子、骨形成蛋白7(BMP－7)是EMT内源性抑制因子。IwanoM,etal.J.Clin.Invest.2002;110:341–350.YangJ,etal.J.Clin.Invest.2002;110:1525–1538.蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化

肾间质肌纤维母细胞部分来源于转分化的肾小管上皮细胞。蛋白尿诱肾小管上皮细胞转分化过程转分化肾小管上皮细胞向肾间质迁徙和侵入肾小管上皮细胞极性消失和黏附力下降α–SMA表达，肌动蛋白骨架重排肾小管基底膜毁损蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化

肾小管上皮细胞转分化过程转分化肾小管上皮细胞向肾间质迁徙和侵蛋白尿（白蛋白）TGFβ/TGFβII型受体ILKHGFSnoNSmad7PINCH-1CH-ILKBPPaxillin整合素肌动蛋白Smad2Smad3＋BMP-7E-钙粘蛋白ZO-1MMP-2纤维粘接蛋白细胞极性消失，转分化骨架蛋白重排转分化细胞细胞外基质上皮去分化，黏附能力基底膜破坏肾间质纤维化迁徙蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化

蛋白尿（白蛋白）TGFβ/TGFβII型受体ILKHGFSn蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化新途径

Id1(Inhibitorofdifferentiation-1),碱性双螺旋环转录因子的显性负拮抗因子Id1与碱性双螺旋环转录因子HEB(HelaE-boxbindingfactor)形成复合物，阻遏HEB与E-盒结合，抑制E钙粘蛋白启动子反式激活。主要发现：Id1不能诱导α-SMA，MMP-2，纤维连接蛋白和ILK表达。ILK高表达或被抑制，对ID1表达无影响。TGF-β/Smad/Id1和TGF-β/Smad/Ilk是彼此独立的两条途径。蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化新途径Id1(InhibiTGF-β1SmadId1ILKE－钙粘蛋白间充质标志物间充质表型上皮去分化（α-SMA,MMP-2，纤维连接蛋白）转分化ZO-1SnailYingjianLi，JAmSocNephrol18:449–460,2007蛋白尿诱导肾小管上皮细胞转分化新途径

TGF-β1SmadId1ILKE－钙粘蛋白间充质标志物间充蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡尿蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡数量愈多，动物模型肾间质纤维化愈重。UUO模型，5/6肾切除模型，慢性环孢霉素肾病模型等。特发性局灶节段肾小球硬化症(FSGS)患者。近端和远端小管上皮细胞也存在凋亡细胞。蛋白尿与小管细胞凋亡数量之间存在显著的正相关。肾小管上皮细胞凋亡增加是FSGS进展为终末期肾衰的独立危险因素。肾小管上皮细胞凋亡是慢性肾病肾小管萎缩和间质纤维化的重要病理生理基础蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡尿蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡数量（1）死亡受体通路（Fas－FADD－caspase8途径）（2）PPAR－γ途径（3）NF-κB途径（4）线粒体凋亡途径（5）内质网应激诱导的凋亡途径蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡的机制

（1）死亡受体通路（Fas－FADD－caspase8途径NFκB通过诱导凋亡抑制基因如TRAF家族、IAPs家族、Bcl-2家族及FLIP基因、p53基因、COX-2基因的转录表达，发挥抗凋亡作用。小鼠肾小管上皮细胞暴露于牛血清白蛋白（BSA）数小时内，NF-κB和AP-1先被激活随后活性降低，细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulatedkinases，ERK1/2)活性也降低，抗凋亡蛋白Bcl-xL下调，细胞凋亡增加。NF-κB途径蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡的机制

OTakase，KidneyInternational(2008)73,567–577NFκB通过诱导凋亡抑制基因如TRAF家族、IAPs家族、B蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡Clusterin（簇蛋白）也叫载脂蛋白J，调节细胞凋亡的分泌性糖蛋白。在肾脏疾病中的重要作用抑制C5b-9介导的肾损伤，抗血管通透因子。簇蛋白基因缺失小鼠出现肾综表现，伴有C5b-9在肾小球沉积以及肾小球硬化。损伤的肾小管上皮细胞合成簇蛋白，并从尿液中排泄。NF-κB途径OTakase，KidneyInternational(2008)73,567–577蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡Clusterin（簇蛋白）也蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡NF-κB途径Clusterin通过稳定IκB抑制NF-κB介导的抗凋亡作用OTakase，KidneyInternational(2008)73,567–577蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡NF-κB途径Clusterin细胞凋亡过程中许多重要事件与线粒体有关半胱氨酸蛋白酶家族（Caspases激活因子）的释放(如细胞色素C)

丧失电子转移功能并减少能量的产生线粒体跨膜电位的消失异常的细胞氧化还原反应促进凋亡或抑制凋亡因子家族都定位于线粒体膜上，Bcl-2家族的蛋白如BCL-2、BAX、BCL-XL等蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡线粒体凋亡途径细胞凋亡过程中许多重要事件与线粒体有关蛋白尿诱导肾小管上皮细线粒体凋亡途径MitochondriaCytochromeCSmac/DiabloproCaspase9Apaf-1CytcCaspase9Pro-caspase3Caspase3apoptosisBcl-2IAPs

线粒体在凋亡中的重要作用（1）细胞色素C的释放（2）Smac/Diablo的释放凋亡小体Apoptosome线粒体凋亡途径MitochondriaCytochrome蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡线粒体途径线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡线粒体途径线粒体是白蛋白诱导肾小白蛋白使肾小管上皮细胞线粒体膜电位下降△ψJC-1细胞色素C从线粒体向胞浆转位线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点白蛋白使肾小管上皮细胞线粒体膜电位下降△ψJC-1细胞色素C白蛋白上调肾小管细胞Bax表达和转位（线粒体向胞浆转位）线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点白蛋白上调肾小管细胞Bax表达和转位（线粒体向胞浆转位）线粒白蛋白上调肾小管上皮细胞胞浆细胞色素C和BaX表达白蛋白降低肾小管上皮细胞线粒体细胞色素C水平，增加BaX水平线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点白蛋白上调肾小管上皮细胞胞浆细胞色素C和BaX表达白蛋白降低白蛋白激活肾小管细胞Caspase-9和caspase-3活性线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点白蛋白激活肾小管细胞Caspase-9和caspase-Caspase-9抑制剂和BIM-1抑制Caspase-3活性，ROS清除剂和抗氧化剂对Caspase-3活性和细胞凋亡没有影响线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点Caspase-9抑制剂和BIM-1抑制Caspase-不依赖ROS途径的线粒体凋亡途径介导诱导肾小管上皮细胞凋亡白蛋白caspase-9，caspase-3细胞色素C从线粒体向胞浆转位线粒体膜电位下降Bcl-2和Bax表达增加，向胞浆转位肾小管上皮细胞凋亡ROS线粒体是白蛋白诱导肾小管上皮细胞凋亡的主要靶点不依赖ROS途径的线粒体凋亡途径介导诱导肾小管上皮细胞凋亡内质网凋亡途径内质网应激（EndoplasmicReticulumStress

，ERS）主要由内质网内错误折叠或未折叠蛋白质的聚集以及钙稳态的失衡所致。适宜ERS能激活细胞保护机制，例如增加分子伴侣表达,诱导未折叠蛋白反应,表现为蛋白质合成暂停,随着应激反应蛋白基因表达的增加,可改善细胞生理状态,起到细胞保护作用。应激原强度超过细胞自身处理能力时,保护机制不能与损伤抗衡,可通过启动特有的内质网性细胞凋亡途径。

蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡内质网凋亡途径内质网应激（EndoplasmicRetic由ERS引起的凋亡因而被称为内质网相关性死亡（ER-associateddeath）途径。

PERK/Ire1/CHOP途径

Ire1/TRAF2/Ask1/JNK途径

Caspase12/BCL-2途径（内质网应激特有）内质网凋亡途径蛋白尿诱导肾小管上皮细胞凋亡由ERS引起的凋亡因而被称为内质网相关性死亡（ER-asso内质网伴侣蛋白BiP突变体基因敲入小鼠，随增龄出现明显肾小管间质损伤。蛋白尿加重BiP突变体基因敲入小鼠肾间质小管损伤，并伴有caspase-12激活和肾小管细胞凋亡。内质网伴侣蛋白BiP突变体基因敲入小鼠，随增龄出现明显肾小管白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡白蛋白上调肾小管细胞ERS标志蛋白ORP150和GRP78表达白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡白蛋白上调肾小管细胞ERS标志蛋白ORP150和GRP7ERS标志蛋白ORP150和GRP78上调表达GRP78，ORP150无表达GRP78ORP150正常大鼠PAN大鼠白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡ERS标志蛋白ORP150和GRP78上调表达GRP78白蛋白激活肾小管上皮细胞caspase-12活性caspase-3抑制剂减少白蛋白诱导的细胞凋亡肾小管上皮细胞活性白蛋白诱导肾小管细胞内质网应激和凋亡白蛋白激活肾小管上皮细胞caspase-12活性caspas蛋白尿诱导肾小管细胞内质网应激和细胞凋亡的作用和机制蛋白尿内质网应激caspase-12/caspase-3凋亡途径激活未折叠蛋白反应，ROS，胞浆Ca2+超载