线粒体功能障碍与慢性肾脏病.ppt

张爱华南京医科大学附属南京儿童医院 研究背景 ZhangL etal Lancet 2012 慢性肾脏病已成为我国严重的公共健康问题 患病率高 进展快 危害大 患病率10 8 患病人数达到1 195亿 儿童平均存活20年成人透析患者5年生存率34 儿童 人群总死亡率的30 150倍成人 居民十大死因之一 为何慢性肾脏病会造成如此严重的后果 缺乏有效的早期预警指标和干预措施 发病机制不清楚 尿毒症 南京儿童医院血液净化中心 研究背景 正常肾脏 慢性肾脏病 肾小球硬化 肾小管间质纤维化 致病因素 免疫炎症梗阻感染缺氧 等 HarambatJ etal PediatrNephrol 2012WaradyBA PediatrNephrol 2007 研究背景 肾小球足细胞 足细胞损伤 肾小球硬化 肾小管上皮细胞 上皮细胞损伤 肾小管间质纤维化 NiranjanT etal NatMed 2010RutledgeJC etal NatRevNephrol 2008 科学问题 肾脏 肾小球 肾小球足细胞 肾小管上皮细胞 肾小管 研究背景 线粒体与肾脏固有细胞 线粒体 细胞生与死的开关 线粒体结构与功能 CircRes 2007Mar2 100 4 460 73 线粒体是体内ROS产生的最主要来源 mtDNA复制与转录 功能 能量工厂活性氧 ROS 编码13种呼吸链蛋白 复合体I NADH脱氢酶的ND1 6和ND4L亚基 复合体III 细胞色素b 复合体IV 细胞色素氧化酶I II III亚基 复合体V ATP酶6 8亚基 线粒体功能障碍 致病因素 免疫炎症高糖RAAS活化缺氧 等 ViciousCircle 线粒体功能障碍 研究假说 线粒体功能障碍是否介导了慢性肾脏病的早期发生与进展 线粒体功能障碍介导慢性肾脏病早期发生与进展的分子机制 线粒体功能障碍能否成为慢性肾脏病早期诊断与干预的分子靶标 1 2 3 研究内容 第一部分 线粒体功能障碍与足细胞损伤 Neuron Podocyte 足细胞与神经元 线粒体功能障碍与神经元退行性病变 线粒体功能障碍与FSGS 2000年 DolerisLM等首次报道了4例线粒体细胞病患者同时并发有局灶节段性肾小球硬化 FSGS 线粒体功能障碍与足细胞损伤和蛋白尿 在醛固酮灌注肾损伤模型及体外培养的肾小球足细胞中 线粒体功能障碍先于蛋白尿和足细胞损伤 科学问题 EtBrtreatmentTFAMKnockdownandoverexpressionPGC 1 Knockdownandoverexpression 科学问题 线粒体功能障碍诱导肾小球足细胞损伤 EtBr诱导线粒体功能障碍和足细胞损伤 线粒体功能障碍诱导肾小球足细胞损伤 TFAM与线粒体功能障碍和足细胞损伤 敲低TFAM诱导线粒体功能障碍和足细胞损伤 过表达TFAM阻断醛固酮诱导的线粒体功能障碍和足细胞损伤 线粒体功能障碍诱导肾小球足细胞损伤 PGC 1 与线粒体功能障碍和足细胞损伤 敲低内源性PGC 1 诱导线粒体功能障碍和足细胞损伤 过表达PGC 1 阻断醛固酮诱导的线粒体功能障碍和足细胞损伤 MitochondrialDysfunction 科学问题 线粒体功能障碍的分子机制 SIRT1与PGC 1 活性调控 醛固酮抑制肾小球足细胞中SIRT1表达 线粒体功能障碍的分子机制 SIRT1活化阻断线粒体功能障碍和足细胞损伤 线粒体功能障碍的分子机制 SIRT1活化阻断线粒体功能障碍和足细胞损伤 Cntl Aldo Aldo RSV 结论 第二部分 线粒体功能障碍与小管细胞损伤 研究背景 细胞表型转化与CKD 肾小管上皮细胞表型转化 EMTinkidneyinDOCA salttreatedmice EMTinAldotreatedRTEC AlbumininducedEMTinRTEC EMTinkidneyinalbumin overloadmice 肾小管上皮细胞线粒体功能障碍 醛固酮诱导肾小管上皮细胞线粒体功能障碍 白蛋白诱导肾小管上皮细胞线粒体功能障碍 线粒体功能障碍介导肾小管上皮细胞EMT 线粒体功能障碍与EMT 线粒体功能障碍直接介导小管上皮细胞EMT 保护线粒体功能 阻断醛固酮和白蛋白诱导的肾小管上皮细胞EMT P66shc与线粒体功能障碍及EMT 线粒体功能障碍机制 AmJPhysiolRenalPhysiol 2010 298 5 F1214 21 醛固酮诱导p66shc磷酸化 敲低内源性p66shc 阻断醛固酮诱导的肾小管上皮细胞线粒体功能障碍和EMT SIRT1 PGC 1 线粒体功能障碍机制 敲低内源性PGC 1 诱导肾小管上皮细胞线粒体功能障碍和EMT 过表达PGC 1 阻断醛固酮诱导的肾小管上皮细胞线粒体功能障碍和EMT SIRT1 PGC 1 线粒体功能障碍机制 结论 第三部分 线粒体功能障碍介导CKD机制 科学问题 线粒体功能障碍 肾小球硬化 肾小管间质纤维化 研究背景 炎症与肾脏病 天然免疫作为机体第一道防御系统 可被许多刺激物激活 包括PAMPs和DAMPs模式识别受体 PRR 通过识别PAMPs和DAMPs 激活下游信号通路 引起炎症反应及免疫应答 Toll样受体 TLRs 视黄酸诱导基因 1样受体 RLRs NOD样受体 NLRs PediatricResearch 2012 71 626 632 病原相关分子模式 损伤相关分子模式 研究背景 线粒体与NLRP3炎症小体活化 MitochondrialcontroloftheNLRP3inflammasome NatureImmunology12 199 200 2011 蛋白尿与NLRP3炎症小体活化 肾组织中NLRP3表达 白蛋白负荷小鼠肾组织中NLRP3炎症小体活化 白蛋白诱导体外培养的肾小管上皮细胞中NLRP3炎症小体活化 Nlrp3siRNA与肾小管上皮细胞损伤 NLRP3炎症小体活化与肾损伤 Nlrp3siRNA阻断体外培养的肾小管上皮细胞炎症小体活化及细胞损伤 Nlrp3基因敲除与肾小管间质损伤 NLRP3炎症小体活化与肾损伤 Nlrp3 Caspase 1基因敲除减轻白蛋白负荷诱导的肾组织病理损伤 线粒体功能障碍诱导NLRP3炎症小体活化 线粒体与NLRP3炎症小体对话 在白蛋白负荷小鼠肾组织以及体外培养的肾小管上皮细胞中 线粒体功能障碍诱导NLRP3炎症小体活化 白蛋白负荷小鼠肾组织 白蛋白刺激的肾小管上皮细胞 NLRP3炎症小体活化诱导线粒体功能障碍 线粒体与NLRP3炎症小体对话 Nlrp3 Caspase 1基因敲除阻断白蛋白负荷小鼠肾组织中线粒体功能障碍 结论 第四部分 线粒体功能障碍与CKD分子靶标 科学问题 线粒体功能障碍能否成为慢性肾脏病早期诊断及干预的分子靶标 MW 12 13kDa 易透过肾小球滤过屏障早期血 尿中Cytc即可升高升高程度与肾组织病理损伤程度密切相关非侵袭性 标本易于获取 可动态观察敏感 易于检测 WesternBlot或ELISA法 Cytc作为CKD早期诊断的分子标志 CKD早期诊断的分子靶标 Cytc是AKI早期诊断标志 ExpertOpinDrugMetabToxicol 2012 8 6 655 64 罗格列酮减轻蛋白尿和足细胞损伤 Sham Aldo Aldo Rosi CKD干预的分子靶标 罗格列酮保护肾组织中线粒体功能 CKD干预的分子靶标 罗格列酮通过保护肾组织中线粒体功能减轻肾组织的病理损伤 槐耳浸膏保护足细胞线粒体功能 CKD干预的分子靶标 阿霉素肾病大鼠肾组织 阿霉素刺激的体外培养的肾小球足细胞 槐耳浸膏减轻肾组织病理损伤 CKD干预的分子靶标 CKD干预的分子靶标 ChiCTR TRC 10000871 槐耳浸膏治疗儿童肾病综合征的药物临床试验 全文总结 学术评价 Highlight焦点栏目中详细介绍研究论文 Highlight焦点栏目介绍 学术评价 KidneyInt同期刊登专题述评 该精心设计的研究工作回答了高血压发生中的重要问题 该发现令人兴奋 它开辟了一个新的通路 最终可以解释植根于生活方式 发育 以及衰老的高血压疾病的发病机制 高血压的病因和病