纖維連接蛋白（FN）基因多態(tài)性及蛋白表達(dá)與草酸鈣腎結(jié)石相關(guān)性研究

李健 章璟 洪天宇 胡傳義 姜寧 張鶴

摘要：目的：探討纖維連接蛋白（FN）基因多態(tài)性及蛋白表達(dá)與草酸鈣腎結(jié)石的關(guān)系，為治療和預(yù)防結(jié)石的復(fù)發(fā)提供一個(gè)理想的靶點(diǎn)。方法：通過(guò)經(jīng)皮腎通道，運(yùn)用腔內(nèi)腎乳頭活檢技術(shù)，對(duì)草酸鈣腎結(jié)石組及健康對(duì)照組的腎組織進(jìn)行FN蛋白的檢測(cè)。用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增FN基因rs10202709 位點(diǎn)及rs35343655位點(diǎn)的基因型，探討其基因型與草酸鈣腎結(jié)石的關(guān)系。結(jié)果：FN蛋白在腎結(jié)石組的表達(dá)明顯高于對(duì)照組。FN中C/T型表達(dá)與草酸鈣腎結(jié)石的發(fā)病率正相關(guān)（P < 0.05）。結(jié)論：FN蛋白表達(dá)的差異與草酸鈣結(jié)石的形成具有相關(guān)性。FN基因多態(tài)性與草酸鈣腎結(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)具有相關(guān)性，F(xiàn)N的C/T型可作為危險(xiǎn)因素的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：纖維連接蛋白;基因型多態(tài)性;草酸鈣;腎結(jié)石

【中圖分類號(hào)】R-3 ???【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ???【文章編號(hào)】2107-2306（2019）06-009-02

Correlation between protein expression of fibronectin gene （FN） and calcium oxalate kidney stones

Li Jian， Zhang Jing， Hong Tian Yu， Hu Chuan Yi，Jiang ning，zhang he

Department of urology， Gongli Hospital， Naval Military Medical University， Shanghai 200135

Abstract objective：Tto investigate the relationship between the expression of fibronectin gene （FN） protein and calcium oxalate kidney stones， and to provide an ideal target for the treatment and prevention of stone recurrence. Methods： The FN protein in renal tissue of calcium oxalate nephrolithiasis group and healthy control group was detected by percutaneous renal access and intraluminal renal papillary biopsy. The genotypes of FN gene rs10202709 and rs35343655 were amplified by PCR， and the relationship between the genotypes and calcium oxalate nephrolithiasis was discussed. Results： The expression of FN protein in the kidney stone group was significantly higher than that in the control group. The expression of C / T type in FN was positively correlated with the incidence of calcium oxalate nephrolithiasis （P < 0.05）. Conclusion： The difference of FN protein expression is related to the formation of calcium oxalate stone. The polymorphism of FN gene is related to the risk of calcium oxalate nephrolithiasis. The C / T type of FN can be used as the standard of risk factors.

[key words] fibronectin; Genotype polymorphism; Calcium oxalate; Kidney stones

基因與尿路結(jié)石形成的相關(guān)性已成為研究的熱點(diǎn)，然而具體的相關(guān)機(jī)制尚不明確。草酸鈣結(jié)石形成的過(guò)程中會(huì)刺激細(xì)胞產(chǎn)生骨橋蛋白、降鈣素受體、纖維連接蛋白（FN）等一系列抑制因子，但是FN與草酸鈣結(jié)石的關(guān)系并不明確。FN 第2內(nèi)含子基因位點(diǎn)及第 26 內(nèi)含子基因位點(diǎn)存在著等位基因多態(tài)性，其可能對(duì)FN的表達(dá)水平等產(chǎn)生一定的差異，從而導(dǎo)致抑石的效能發(fā)生改變。本研究通過(guò)對(duì)患者全血行FN基因型檢測(cè)，以及運(yùn)用腔內(nèi)腎乳頭活檢技術(shù)，對(duì)Randall鈣斑周圍的腎組織進(jìn)行FN蛋白的檢測(cè)，以期找出與草酸鈣結(jié)石相關(guān)的分子生物學(xué)基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年8月—2019年8月在本院接受經(jīng)皮腎鏡技術(shù)（ PCNL） 及開(kāi)放手術(shù)治療的30例草酸鈣腎結(jié)石患者作為病例組。另選取其他非腎結(jié)石原因（ 腎臟外傷性破裂、腎臟腫瘤、無(wú)功能積水腎） 接受腎臟切除的30例患者作為對(duì)照組。對(duì)所有患者腎臟進(jìn)行腎乳頭活檢。所有入選者均知情同意，且本研究通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2方法

FN蛋白的檢測(cè)：新鮮標(biāo)本用液氮冰凍后，-80℃保存，采用兔抗人 FN 多克隆抗體和 SP 試劑盒，免疫組化染色采用鏈霉菌抗生物素蛋白 - 過(guò)氧化酶連接法進(jìn)行檢測(cè)，每例均以PBS 液代替一抗作為陰性對(duì)照，以正常腎皮質(zhì)組織作為陽(yáng)性對(duì)照。光鏡下（400倍）隨即觀察3個(gè)高倍視野，根據(jù)著色強(qiáng)度的多少進(jìn)行評(píng)分，陰性（-），弱陽(yáng)性（+），中等陽(yáng)性（2+），強(qiáng)陽(yáng)性（3+）。

FN基因型檢測(cè)：1、FN基因rs35343655位點(diǎn)的引物序列為上游5'-TACACTTACAGGATAGAAACACAGA-3';下 游 5'- CTCGGGATGATGGCGGAT-3'。FN基因rs10202709位點(diǎn)的引物序列為上游5'-TATGGCCTTTTCCTAAGAGCCTGA-3';下游5'- GGGCAAACCTCAAAGTTCGGA-3'，由上海生工生物公司合成。2、DNA提取：采集外周靜脈血4ml，采用睿玻生物生產(chǎn)的基因組提取試劑盒提取。3、PCR擴(kuò)增目的基因片段：FN基因rs35343655位點(diǎn)的多態(tài)性反應(yīng)體系總體積20ml，PCR擴(kuò)增條件為：94°C預(yù)變性2min，98°C變性30s，55°C退火30s，68°C延伸30s，40個(gè)循環(huán);68°C再延伸5min。4、測(cè)序：PCR產(chǎn)物經(jīng)10g/L 瓊脂糖凝膠電泳鑒定，用ABI 3730 XL測(cè)序儀測(cè)序分析。?

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，兩組間兩兩比較采用非參數(shù)Mann-Whitney U秩和檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象基本情況

草酸鈣結(jié)石患者30例，其中男18例，女12例，年齡22～70歲，平均年齡49.6。對(duì)照組患者30例，其中男17例，女13例，年齡20～73歲，平均年齡43.8。草酸鈣結(jié)石組與對(duì)照組的年齡、性別構(gòu)成比、體質(zhì)量、身高等差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.2草酸鈣腎結(jié)石患者和對(duì)照組的 FN 基因型基因頻率分布見(jiàn)表1。

FN基因rs35343655位點(diǎn)攜帶有雜合型（）C/T的人群結(jié)石發(fā)病率風(fēng)險(xiǎn)明顯高于攜帶野生型（C/C）和突變型（T/T）的人群（P<0.05）。

2.3 兩組患者腎乳頭周圍組織FN蛋白免疫組化結(jié)果圖 見(jiàn)圖1。

3 討論

腎結(jié)石是一種世界范圍的常見(jiàn)病、多發(fā)病，其發(fā)生與生活習(xí)慣、自然環(huán)境、遺傳等因素密切相關(guān)，且有明顯的地區(qū)差異和種族差異，因此研究腎結(jié)石形成的相關(guān)基因或蛋白的表達(dá)與尿石的關(guān)系已成為研究尿石癥遺傳因素的重要內(nèi)容。目前結(jié)石形成主要有三種學(xué)說(shuō)：炎癥反應(yīng)、Ca2+代謝、成石抑制物異常。

草酸鈣是腎結(jié)石的主要無(wú)機(jī)成分，草酸鈣及含草酸鈣的泌尿系結(jié)石約占85%，可導(dǎo)致腎細(xì)胞損傷，從而促進(jìn)草酸鈣晶體與腎表面的黏附，可刺激腎表皮細(xì)胞產(chǎn)生纖維連接蛋白（FN）、骨橋蛋白、和酸性黏多糖等大分子蛋白物質(zhì)，在晶體的成核、生長(zhǎng)、聚集過(guò)程中起到重要作用。研究顯示草酸鈣結(jié)石可能是由于基因變異與其他因素綜合作用而形成的最常見(jiàn)的結(jié)石。FN是一種單基因編碼組成的多功能糖蛋白，分子量230 KD，其基因定位于人類染色體2q34 ～36，Patel 證明約有50 個(gè)外顯子。研究表明FN可以起到抑制結(jié)石形成的作用，主要由成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞合成和分泌，也可由血漿FN轉(zhuǎn)化而來(lái)。當(dāng)腎小管上皮受損時(shí)晶體易在其表面成核和生長(zhǎng)，可能是草酸鈣結(jié)石最初成核部位。體外研究表明，F(xiàn)N可以結(jié)合到草酸鈣晶體表面，通過(guò)抑制草酸鈣晶體的內(nèi)吞和草酸鈣晶體對(duì)腎小管上皮細(xì)胞的黏附作用，從而抑制草酸鈣結(jié)石的形成，因此被認(rèn)為是尿液中草酸鈣結(jié)石的主要抑制因子之一。國(guó)外學(xué)者也曾發(fā)現(xiàn)在不活動(dòng)的復(fù)發(fā)性結(jié)石患者中，草酸鈣結(jié)晶可以刺激腎小管過(guò)度分泌FN，且作用強(qiáng)度與FN的量有關(guān)。在草酸鈣晶體的刺激下腎小管上皮細(xì)胞的不同基因可能變異，這些基因的變異可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)的表達(dá)發(fā)生改變。

本研究通過(guò)采用經(jīng)皮腎腔內(nèi)活檢技術(shù)，對(duì)草酸鈣患者及非結(jié)石患者腎乳頭周圍腎組織進(jìn)行活檢，運(yùn)用免疫組化（S-P）技術(shù)，觀察FN蛋白的表達(dá)情況，研究顯示，結(jié)石組腎組織中FN的表達(dá)較對(duì)照組明顯增高，說(shuō)明草酸鈣晶體有可能刺激FN的表達(dá)。雖然FN 具有抑制結(jié)石形成的作用，但晶體形成過(guò)多時(shí)，F(xiàn)N可能失去了抑制草酸鈣晶體的作用。

有研究表明，F(xiàn)N 第2內(nèi)含子基因位點(diǎn)及第 26 內(nèi)含子基因位點(diǎn)存在著等位基因多態(tài)性，這種多態(tài)性可能對(duì)FN的表達(dá)及腎結(jié)石的形成有一定的相關(guān)性。本研究發(fā)現(xiàn)FN基因rs35343655位點(diǎn)攜帶有雜合型（C/T）的人群結(jié)石發(fā)病率風(fēng)險(xiǎn)明顯高于攜帶野生型（C/C）和突變型（T/T）的人群，而兩組患者rs10202709位點(diǎn)均為發(fā)生突變。我們分析草酸鈣結(jié)石的形成與rs35343655位點(diǎn)的雜合突變具有相關(guān)性。

綜上所述，對(duì)FN基因的深入研究也許可以找到與草酸鈣腎結(jié)石相關(guān)的分子機(jī)制，為篩選治療的靶點(diǎn)基因提供依據(jù)。

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