骨橋蛋白在腎纖維化不同階段中的作用研究進(jìn)展

銀錫靖，覃詩婷，楊柯

(廣西中醫(yī)藥大學(xué)，南寧535000)

炎細(xì)胞因子，與腎臟病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[6]，且在腎臟病理時(shí)期表達(dá)的部位及表達(dá)量均有差異。有學(xué)者[7]證實(shí)IL-18通過誘導(dǎo)OPN表達(dá)，從而加重醛固酮誘導(dǎo)的腎間質(zhì)纖維化。研究[8]表明，OPN是腎間質(zhì)纖維化的啟動(dòng)因子，在腎臟纖維化過程中均發(fā)揮重要作用，OPN可能是預(yù)防腎纖維化的潛在治療靶標(biāo)。因此，研究OPN在腎纖維化不同階段中的作用對(duì)于指導(dǎo)臨床治療、改善腎病患者生活質(zhì)量具有重要意義?，F(xiàn)就OPN在腎纖維化四個(gè)階段中的作用研究進(jìn)展綜述如下。

1 OPN在纖維細(xì)胞激活和腎臟損傷階段中的作用

腎小管細(xì)胞被激活，管周毛細(xì)血管內(nèi)皮促進(jìn)單核細(xì)胞遷移到間質(zhì)中，發(fā)展成熟為巨噬細(xì)胞，并且活化肌成纖維細(xì)胞；活化的成纖維細(xì)胞不斷填充間質(zhì)，不斷積累，形成腎纖維化。成纖維細(xì)胞激活和增殖對(duì)于成纖維細(xì)胞-肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化是腎間質(zhì)纖維化病理變化中的關(guān)鍵進(jìn)程[9]。

OPN是由腎臟產(chǎn)生的能介導(dǎo)細(xì)胞黏附和遷移的磷酸蛋白。有學(xué)者利用新生小鼠證明OPN在腎間質(zhì)纖維化發(fā)展過程中具有募集和激活間質(zhì)成纖維細(xì)胞、肌纖維母細(xì)胞的作用[10]。肌成纖維細(xì)胞或成纖維細(xì)胞活化后會(huì)在腎間質(zhì)積聚，形成腎纖維化的基礎(chǔ)。腎臟在持續(xù)性損傷后，腎組織創(chuàng)傷愈合過程失敗導(dǎo)致腎臟纖維化[11]。腎臟損傷后，腎小管受到刺激，管周毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞協(xié)助單核細(xì)胞遷移至腎間質(zhì)，在腎間質(zhì)中發(fā)育成熟為巨噬細(xì)胞。OPN作為一種關(guān)鍵的巨噬細(xì)胞趨化因子，可促細(xì)胞生長因子釋放和巨噬細(xì)胞浸潤，與損傷后的腎小管上皮細(xì)胞再生、增殖關(guān)系密切。腎小管細(xì)胞中OPN的表達(dá)與管周局部的巨噬細(xì)胞浸潤密切相關(guān)。在體內(nèi)腎臟損傷中，OPN表達(dá)誘導(dǎo)與巨噬細(xì)胞向創(chuàng)傷組織的第一次內(nèi)流是同時(shí)發(fā)生的[12]，而阻斷OPN表達(dá)可抑制腎小球和腎小管間質(zhì)損傷后發(fā)生的巨噬細(xì)胞浸潤，降低巨噬細(xì)胞的聚集能力，抵抗其誘導(dǎo)的腎纖維化[9]。OPN在組織損傷過程中表達(dá)變化，結(jié)合其他細(xì)胞生長因子、趨化因子、蛋白酶或本身或作為黏附分子，調(diào)節(jié)細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的產(chǎn)生從而控制參與組織重新連接的細(xì)胞的分化和生長[13]。相關(guān)研究表明OPN可增加成纖維細(xì)胞黏附力。OPN在體內(nèi)組織重塑中的作用顯著，可促進(jìn)腎臟損傷后的組織愈合，進(jìn)而出現(xiàn)纖維化。OPN的過表達(dá)對(duì)人腎皮質(zhì)上皮細(xì)胞的活力、增殖、黏附和遷移具有正性的作用。Wu等[14]的研究也表明OPN對(duì)促進(jìn)細(xì)胞遷移和加快傷口愈合有顯著影響。

2 OPN在纖維化信號(hào)傳導(dǎo)階段中的作用

纖維化新傳導(dǎo)階段主要是具有纖維化促進(jìn)作用的可溶性因子的釋放。纖維細(xì)胞活化后可引起持續(xù)炎癥和導(dǎo)致纖維化的可溶性產(chǎn)物釋放，包括幾種生長因子和細(xì)胞因子，主要為轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)β、結(jié)締組織生長因子、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)和內(nèi)皮素1等。在調(diào)節(jié)腎纖維化過程的許多纖維因子中，TGF-β被公認(rèn)為最主要的前纖維化因子。TGF-β對(duì)成纖維細(xì)胞具有趨化作用，能刺激成纖維細(xì)胞增殖，刺激成纖維細(xì)胞分泌管間質(zhì)的ECM成分，能誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞凋亡或腎小管上皮細(xì)胞發(fā)生間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化(EMT)，參與腎纖維化的進(jìn)展。腎小球系膜細(xì)胞纖維形成的中心途徑是TGF-β/Smad信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑[11]。Uchinaka等[15]將重組凝血酶切割的OPN片段(N-OPN)加入成纖維細(xì)胞中，觀察細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性、信號(hào)活性和膠原產(chǎn)生情況，發(fā)現(xiàn)N-OPN可誘導(dǎo)Smad信號(hào)活化、SMA表達(dá)和COLⅢ產(chǎn)生。Zhang等[12]發(fā)現(xiàn)Smad蛋白復(fù)合物能特異性結(jié)合OPN基因啟動(dòng)子，并且TGF-β介導(dǎo)的抑制OPN表達(dá)作用在Smad4敲除時(shí)喪失；此外，TGF-β對(duì)OPN基因表達(dá)的抑制作用可隨TGF-β的缺失而喪失，而中和抗OPN抗體可使TGF-β對(duì)OPN基因表達(dá)的抑制作用恢復(fù)，表明OPN基因是Smad介導(dǎo)的TGF-β信號(hào)通路的直接靶標(biāo)。在OPN表達(dá)缺失的情況下，TGF-β1誘導(dǎo)結(jié)締組織生長因子(CTGF)功能受損，表明OPN在TGF-β1刺激肌成纖維細(xì)胞分化早期過程中發(fā)揮重要作用。Lenga等[16]發(fā)現(xiàn)OPN可以抑制AngⅡ誘導(dǎo)的腎纖維化，與AngⅡ干預(yù)的OPN基因敲除動(dòng)物相比，AngⅡ干預(yù)的OPN高表達(dá)的小鼠中TGF-β mRNA表達(dá)顯著上調(diào)。同時(shí)，AngⅡ的作用會(huì)被OPN抗體阻斷[17]。

血小板衍生生長因子(PDGF)可誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞中OPN的表達(dá)，其可減緩腎臟損傷的愈合過程，進(jìn)一步導(dǎo)致腎纖維化的發(fā)生[18]。炎癥觸發(fā)OPN的表達(dá)延緩細(xì)胞修復(fù)速度，并促進(jìn)腎損傷組織發(fā)生纖維化[9]。Nicholas等[19]研究表明，糖尿病腎病小鼠模型中OPN表達(dá)增強(qiáng)、TGF-β表達(dá)上調(diào)，而OPN表達(dá)缺失可延緩疾病進(jìn)展，OPN在糖尿病腎病發(fā)展成為腎纖維化過程中發(fā)揮重要作用；醛固酮對(duì)OPN表達(dá)的轉(zhuǎn)錄具有調(diào)控作用，能以劑量依賴性方式通過AP-1、NF-κB激活誘導(dǎo)OPN表達(dá)，說明醛固酮通過誘導(dǎo)OPN在腎纖維化中起重要作用。

3 OPN在腎間質(zhì)正常和ECM蛋白開始積累時(shí)期中的作用

ECM蛋白在腎小球和間質(zhì)區(qū)域中的異常表達(dá)和過度沉積是腎纖維化的典型特征，并且可以加重腎損傷的嚴(yán)重程度。ECM在腎間質(zhì)和腎小球毛細(xì)血管壁內(nèi)的沉積被認(rèn)為是加重腎損傷和加速腎單位死亡的重要因素[20]。在此期間，完整腎單位的數(shù)量逐漸下降，腎小球?yàn)V過持續(xù)減少，最終導(dǎo)致過度的基質(zhì)積累進(jìn)而發(fā)展為纖維化[21]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)腎小球中的纖維化組織細(xì)胞中累積了大量的OPN，而包圍纖維化組織的多核、α-SMA陽性、CD90陰性的肌成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞是纖維化進(jìn)展期間OPN的主要來源[22]。OPN是ECM的非膠原糖蛋白成分之一，它不但能正性調(diào)控MMPs與TIMPs的表達(dá)，而且能負(fù)性調(diào)控兩者的表達(dá)，通過這種方式來對(duì)ECM的重塑過程產(chǎn)生影響[23]。OPN的激活與ECM的沉積在體外和體內(nèi)都可促進(jìn)纖維化的發(fā)生，特別是通過控制關(guān)鍵的促纖維化蛋白即原纖維膠原蛋白Ⅰ的表達(dá)[24]。OPN被稱為“可溶性”ECM分子。OPN在ECM侵入期間以NF-κB依賴性方式上調(diào)MMP表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞基底膜和ECM降解，OPN還通過與α(v)β(3)整聯(lián)蛋白相互作用而增強(qiáng)了細(xì)胞遷移和ECM侵入，最終導(dǎo)致腎臟纖維化的發(fā)生[25]。Merszei等[26]研究證明肌成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞群是纖維化進(jìn)展期間OPN的主要來源，OPN參與ECM蛋白的重組，OPN可刺激NF-κB介導(dǎo)的激活前體MMP-2(pro-MMP-2)途徑，還可通過誘導(dǎo)NF-κB活性和尿激酶型纖溶酶原激活物(uPA)分泌，后者可降解ECM成分。

4 OPN在腎臟破壞階段中的作用

腎臟破壞階段為前三個(gè)階段導(dǎo)致的最終結(jié)果。OPN全程參與了腎纖維化的前三個(gè)階段。在此期間，隨著ECM在腎組織內(nèi)部繼續(xù)積累、擴(kuò)大間隙空間，它們開始具有破壞性地對(duì)腎臟結(jié)構(gòu)造成影響，導(dǎo)致腎小管及管周毛細(xì)血管萎縮，完整的腎單位數(shù)量逐漸下降，腎小球?yàn)V過持續(xù)減少，最終導(dǎo)致腎臟衰竭。

總之，OPN與腎纖維化的病變過程密切相關(guān)，OPN在腎纖維化不同階段有著重要的作用，可作為預(yù)防和治療腎纖維化的潛在靶點(diǎn)。

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