salusins和糖尿病腎病的相關性研究

彭　輝(綜述)，楊　瑩(審校)

(云南省第二人民醫(yī)院內(nèi)分泌科，昆明 650021)

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糖尿病

salusins和糖尿病腎病的相關性研究

彭輝△(綜述)，楊瑩※(審校)

(云南省第二人民醫(yī)院內(nèi)分泌科，昆明 650021)

摘要：Salusins(α和β )是人類扭轉應力障礙基因家族TOR2A的選擇性剪接產(chǎn)物，其參與細胞內(nèi)信號轉導及細胞增生等，且能影響葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)和抑凋亡蛋白Bcl-2的表達。這兩種蛋白均是凋亡相關蛋白，其對細胞的生長與凋亡起關鍵作用。Salusins可通過影響GRP78和Bcl-2的表達，從而使糖尿病患者腎臟細胞凋亡，最終導致腎臟損傷。通過對salusins的研究有望為糖尿病腎病的臨床治療提供新的思路。

關鍵詞：糖尿病腎病；葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78；B細胞淋巴瘤/白血病-2；Salusins

2011年，全球約有3.66億人患有糖尿??；據(jù)統(tǒng)計，隨著人口結構城市化和老齡化，從2010~2030年，我國成人糖尿病患者將從0.9億人增加到1.297億人，居世界首位[1]。臨床上，大部分糖尿病患者只注重血糖的檢測，而忽略糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)的早期診斷，最終發(fā)展為終末期腎臟疾??；由DN所導致的終末期腎臟疾病是腎透析或移植的首要原因[2]。DN的發(fā)病機制有多種，許多文獻均報道葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(glucose regulated protein 78,GRP78)和抑凋亡蛋白Bcl-2參與糖尿病患者腎臟足細胞的損傷，而最終導致腎衰竭[3-6]。Salusins(α和β)是2003年發(fā)現(xiàn)的一種新的血管活性肽，能影響GRP78和Bcl-2蛋白的表達[7-8]，salusins在一定程度上與DN具有相關性，其表達可能對腎臟的診斷及預防有一定的意義。現(xiàn)就salusins與DN的相關性予以綜述。

1Salusins的來源、分布及功能

Salusins是Shichiri等[9]通過對人類互補DNA文庫的分析,于2003年發(fā)現(xiàn)的一種新的生物活性肽，主要存在于內(nèi)分泌系統(tǒng)、造血系統(tǒng)。Salusins包括28個氨基酸的salusin-α和20個氨基酸的salusin-β兩種肽，均系編碼人類扭轉應力障礙基因(torsion dystonia)-TOR2A的選擇性剪接產(chǎn)物；TOR2A有4個內(nèi)含子和5個外顯子,經(jīng)過RNA重排表達后可形成由242個氨基酸殘基組成的preprosalusin，去其N端前26個氨基酸殘基后,從細胞中可分泌出216個氨基酸殘基組成的prosalusin，其中第213~241個氨基酸殘基為salusin-α，第192~212個氨基酸殘基形成salusin-β，廣泛存在于人和大鼠的內(nèi)分泌腺、腦組織和骨髓中；同時在人的尿液、血漿及大多數(shù)組織中，也可檢測到salusins和其信使RNA, 其具有減慢心率、降低血壓、促進細胞增殖、絲裂原樣、參與細胞內(nèi)鈣信號轉導、細胞保護效應和促進下丘腦分泌血管加壓素等生物學效應[9-11]。

2Salusins與DN的關系

2.1DN的主要發(fā)病機制DN是一種慢性發(fā)展疾病，主要發(fā)生于有10年病史的糖尿病患者，是1型糖尿病的主要死因;在2型糖尿病患者中，其嚴重性僅次于心腦血管疾病。其發(fā)病機制目前尚未完全明了，由糖代謝異常、遺傳因素、細胞因子、炎性介質、血脂、高血壓、吸煙、飲酒等多因素影響而形成。DN以蛋白尿、貧血、腎功能不全、水腫、高血壓等腎臟病變?yōu)樘卣?，而蛋白尿的出現(xiàn)是其臨床上診斷的主要依據(jù)；且其是影響DN預后的可逆轉的危險因素[12-13]。在腎臟中，腎小囊臟層足細胞的足突是腎小球濾過膜的重要組成成分，是一種不可再生細胞，主要作用是防止蛋白質的漏出，其缺乏將導致蛋白尿的出現(xiàn)。Liu等[4]研究表明，當DN患者尿蛋白量增加時，足細胞的損傷也逐漸加重，且足細胞數(shù)量減少和密度降低；提示足細胞數(shù)量和密度與蛋白尿量的多少具有一定的相關性。Susztak等[14]在對1型糖尿病和2型糖尿病大鼠模型的觀察時發(fā)現(xiàn)，在DN早期階段,足細胞凋亡數(shù)量急劇增加,同時伴有蛋白尿出現(xiàn)。而Ho等[15]在構建剔除小鼠足細胞Dicer基因的模型時發(fā)現(xiàn)，該小鼠出現(xiàn)大量蛋白尿，并迅速發(fā)展為急性腎衰竭，最終死亡。這些均表明足細胞損失越多，其發(fā)展成為終末期腎臟疾病的速度越快。同時在DN發(fā)展過程中，凋亡基因的不斷表達，也加速了腎臟的損傷，使DN早期趨向于終末期腎臟疾病發(fā)展。

2.2Salusins對DN的影響研究還發(fā)現(xiàn)，salusins具有明顯的抗心肌細胞凋亡損傷效應，嚴曉紅[7]在研究以過氧化氫和血清剝奪誘導新生大鼠心室肌細胞凋亡損傷時發(fā)現(xiàn)，salusins具有抗心肌細胞凋亡損傷效應;同時能增加Bcl-2蛋白和GRP78的表達。Wang等[8]在結扎大鼠冠狀動脈左前降支 2 h 后所致心肌缺血的模型上也發(fā)現(xiàn)，salusins抑制了缺血引起的內(nèi)質網(wǎng)應激相關促凋亡因子CCAAT增強子結合蛋白同源蛋白(CHOP)和胱天蛋白酶12以及GRP78的高表達,同時改善了抑凋亡因子Bcl-2的低表達，提示salusin-α和salusins-β能減輕內(nèi)質網(wǎng)應激而保護缺血心肌，而作為保護細胞的GRP78和抑制細胞凋亡的Bcl-2蛋白在DN的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[3-6]。

2.2.1GRP78與DNGRP78是一種在內(nèi)質網(wǎng)應激反應和蛋白質折疊及轉運過程中發(fā)揮重要作用的分子伴侶蛋白，亦稱為內(nèi)質網(wǎng)應激標志蛋白；在內(nèi)質網(wǎng)應激狀態(tài)下高度表達，參與蛋白質的糖基化修飾、轉運和折疊[16-18]。在內(nèi)質網(wǎng)應激早期，GRP78表達迅速增加，能幫助變性蛋白進行重新折疊,恢復蛋白質的正確構象,同時轉移降解無法恢復的蛋白質，避免細胞進一步受到傷害；但當內(nèi)質網(wǎng)應激時間過長時,GRP78表達便開始下降,同時細胞將啟動內(nèi)質網(wǎng)相關凋亡程序,導致細胞死亡[19]。糖尿病患者的人胰島細胞長期處于高血糖環(huán)境中，在這種環(huán)境中將誘發(fā)胰島B細胞發(fā)生內(nèi)質網(wǎng)應激以及使GRP78表達上調(diào)[16]。Inagi等[20-21]研究表明，在微小病變腎病動物模型身上GRP78 表達升高，伴大量蛋白尿產(chǎn)生，證實了內(nèi)質網(wǎng)應激與蛋白尿存在一定關系，同時也表明內(nèi)質網(wǎng)應激在足細胞損傷中發(fā)揮一定作用。Liu等[4]的免疫熒光染色體結果也提示，內(nèi)質網(wǎng)應激與足細胞損傷具有相關性。Cao等[5]在2006年用鏈霉素誘導糖尿病時,發(fā)現(xiàn)過度內(nèi)質網(wǎng)應激誘導凋亡信號途徑增強可導致腎細胞凋亡，從而進一步促進DN的進行性損傷。Cybulsky等[22]予膜攻擊復合物C5b-9刺激足細胞，可顯著上調(diào)內(nèi)質網(wǎng)應激蛋白GRP78的信使RNA和蛋白水平；同時發(fā)現(xiàn)，在伴有大量蛋白尿的海曼腎炎大鼠的足細胞中內(nèi)質網(wǎng)伴侶分子的表達顯著增高,足細胞結構破壞,同時也提示內(nèi)質網(wǎng)應激參與足細胞的損傷過程。

2.2.2Bcl-2與DN在DN早期,機體可通過細胞凋亡清除多余的細胞，這對自身有很好的保護作用,但到晚期,凋亡細胞數(shù)增加則會導致腎功能惡化[23]。在凋亡通路中起重要作用的Bcl-2蛋白家族對疾病的發(fā)生、發(fā)展尤為重要；Bcl-2基因家族包括促進細胞凋亡的基因Bax、Bok、Bcl-xs、Bak、Bad、Bid等，以及抑制細胞調(diào)亡的基因Bcl-2、Bcl-w、Bcl-xL、Brag-1、Bfl-1、AI和Mcl-1等[24]。當抗凋亡基因的減少及促進細胞凋亡的基因增多時，細胞將呈現(xiàn)凋亡趨勢，組織將會出現(xiàn)衰竭。Jung等[25]研究報道，在DN中細胞凋亡可發(fā)生在增生的腎小球，引起腎小球細胞和足細胞減少，最終引起DN。張艷玲等[26]研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病組中腎小管、腎小球的凋亡細胞數(shù)較對照組明顯增多,而Bax、Bcl-2蛋白表達顯著增強(P<0.05)；但隨著病情的逐漸發(fā)展，Bax增長趨勢強于Bcl-2，且Bax/Bcl-2比值逐漸增高，運用原位雜交及免疫組織化學方法也能得到該結果。同時也有研究顯示，正常大鼠腎組織有少量Bax表達和大量Bcl-2表達，在糖尿病組中，隨著病程發(fā)展，Bax蛋白表達逐漸增加，而Bcl-2蛋白表達逐漸減少，且Bax/Bcl-2比值增大，表明DN與凋亡蛋白密切相關[27]。在DN的發(fā)生、發(fā)展過程中，細胞凋亡機制是部分細胞減少的重要原因，而在腎功能惡化時,腎臟凋亡細胞數(shù)逐漸增多則成為腎衰竭的重要因素之一[26]。Wang等[8]研究也提示，當內(nèi)質網(wǎng)應激發(fā)生時，一定程度的應激能通過激活保護機制產(chǎn)生GRP78而發(fā)揮細胞保護作用,但是過強或過長時間的內(nèi)質網(wǎng)應激則使保護機制不能與損傷抗衡則導致細胞凋亡，同時下調(diào)抑凋亡因子Bcl-2；而實驗組中發(fā)現(xiàn)salusin-α 和salusin- β 能顯著抑制心肌細胞GRP78 的過表達,并恢復Bcl-2的表達,可延緩病情的發(fā)展。Markan等[28]在對比非增生性腎小球腎炎與增生性腎小球腎炎實驗室標本中發(fā)現(xiàn),GRP78蛋白水平在急進性腎小球腎炎以及膜性增生性腎小球腎炎中顯著增高, 而抑凋亡基因Bcl-2蛋白表達卻顯著降低；提示在腎小球病變發(fā)展過程中,多種有害刺激可誘導內(nèi)質網(wǎng)過度應激反應;而內(nèi)質網(wǎng)過度應激的發(fā)生又可通過激活凋亡信號途徑引起細胞凋亡,從而進一步促進腎臟損傷。在DN中，過度的內(nèi)質網(wǎng)應激及抗凋亡蛋白的降低均會導致腎臟進行性衰竭，而salusins可通過上調(diào)GRP78的過表達以及恢復抑凋亡Bcl-2蛋白的表達而對DN起保護作用。

3小結

目前DN的診斷及治療越來越受到廣大醫(yī)護人員和患者的重視。而salusins作為一種新的生物活性肽，在人體的生命活動中有其重要意義，其許多功能及作用還有待進一步研究。Shichiri等[9]發(fā)現(xiàn)，雖然心肌細胞自身不合成和分泌salusins，但salusins同樣會產(chǎn)生降低血壓等心血管作用，同時在睪丸、腎上腺、垂體、腎臟等均可檢測到該物質。研究表明，運用放射免疫測定及酶聯(lián)免疫吸附測定方法均可在人體血漿和尿液中檢測到salusins。希望通過對salusins的研究，為DN的臨床治療提供新的方法和視野。

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Study on the Correlation between Salusins and Diabetic Nephropathy

PENGHui，YANGYing.

(DepartmentofEndocrinology，theSecondPeople′sHospitalofYunnanProvince，Kunming650021，China)

Abstract：Salusins(α and β),participating in the reaction of signal transduction of cells,cell proliferation and having an influence on the expression of glucose regulating protein 78(GRP78) and apoptosis suppressor protein Bcl-2，are the alternative splicings of a human gene family TOR2A torsional stress.Both are apoptosis related proteins,playing an important role in the growth and apoptosis of cells.Salusins can make the kidney cell apoptosis through influencing the expression of GRP78 and Bcl-2,which eventually leads to kidney damage.The research of salusins is expected to be providing a new method for the clinical treatment of diabetic nephropathy.

Key words：Diabetic nephropathy; Glucose regulated protein 78; B-cell lymphoma/leukemia-2; Salusins

收稿日期：2014-04-24修回日期：2014-08-14編輯：鄭雪

基金項目：國家自然科學基金(81260135；30960148);云南省中青年學術技術帶頭人后備人才基金項目(2011CI045)；云南省醫(yī)學學科帶頭人基金(D-201217)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.07.040

中圖分類號：R587.2

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)07-1255-03