導(dǎo)語：腎臟纖維化動(dòng)物模型研究論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【關(guān)鍵詞】動(dòng)物模型

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：20060785)

近年來，研究了許多抑制ECM積聚的細(xì)胞因子，其中肝細(xì)胞生長因子(hepatocytegrowthfactor，HGF)作為一種抗纖維化的因子得到了越來越多的研究。它不但能加速急性腎衰中腎小管上皮細(xì)胞的再生,而且能減緩慢性腎衰的進(jìn)程。在體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),加入HGF可以改善腎纖維化的程度,而加入HGF的特異性抗體則加速腎纖維化的進(jìn)展，顯示出良好的治療前景。多項(xiàng)研究表明,急性腎衰竭(acuterenalfailure，ARF)患者血清HGF的水平呈顯著增加,并在一定程度上有助于ARF患者腎功能恢復(fù)［1-3］。本文就近年來對HGF和其受體c-met的研究，以及其在腎臟纖維化動(dòng)物模型中的研究作一綜述。

1．HGF/c-met的一般生物學(xué)特性

1.1HGF的起源肝細(xì)胞生長因子(HGF)又名Scatter因子(scatterfactor，SF)，因其與血液凝固級(jí)連反應(yīng)的酶具有結(jié)構(gòu)同源性,而成為纖溶酶原相關(guān)生長因子(theplasminogenrelatedgrowthfactorsfamily，PRGFs)家族的成員之一。它最初是從部分肝切除的大鼠血漿中分離純化獲得的，因能刺激原代培養(yǎng)的肝細(xì)胞生長而得名。1987年日本的中村敏一從3000只大鼠的血小板中將HGF純化成單一的蛋白質(zhì)，1989年根據(jù)HGFN末端氨基酸序列成功地克隆了HGF的cDNA并得出了其全氨基酸序列，并用基因重組的方法人工合成了HGF。

1.2HGF/c-met的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理HGF是由由分子量69kD的重鏈(α鏈,465個(gè)氨基酸)和34kD的輕鏈(β鏈,234個(gè)氨基酸)以二硫鍵連接而成的異二聚體糖蛋白。重鏈N末端的31個(gè)氨基酸為信號(hào)序列，其后由1個(gè)發(fā)夾域和4個(gè)卷曲域組成花瓣式構(gòu)造，輕鏈含有絲氨酸蛋白酶樣結(jié)構(gòu)。HGF的單鏈前體無生物活性，雙鏈的成熟HGF才是其具有生物活性的分子。HGF的受體是c-met原癌基因編碼的一種跨膜酪氨酸激酶［4］，是目前已知的HGF的唯一受體，在腎臟表達(dá)相當(dāng)廣泛，主要分布于近曲小管、髓袢厚段、薄段以及集合管。c-met是由分子量50kD的α鏈和145kD的β鏈組成的異二聚體跨膜蛋白，α鏈在膜外，β鏈橫跨細(xì)胞膜。β鏈的胞外端富含與HGF結(jié)合有關(guān)的丙氨酸，而胞內(nèi)端則富含酪氨酸激酶構(gòu)域。其中c末端的MDS可與信號(hào)傳遞分子發(fā)生特異性結(jié)合。HGF與受體結(jié)合后使酪氨酸激酶活化，導(dǎo)致c末端酪氨酸殘基磷酸化，從而發(fā)揮HGF的多種生物學(xué)功能。HGF/c-Met信號(hào)傳導(dǎo)途徑對于胚胎發(fā)育過程中腎的器官發(fā)生，正常結(jié)構(gòu)的維持和患病腎的修復(fù)和再生都起著重要作用。

HGF通常由間質(zhì)來源的細(xì)胞產(chǎn)生，如腎小球系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、間質(zhì)成纖維細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等。在腎小球區(qū)主要由內(nèi)皮細(xì)胞及系膜細(xì)胞產(chǎn)生，在腎小管間質(zhì)區(qū)主要由間質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。HGF與受體結(jié)合引起酪氨酸激酶活化，激活細(xì)胞內(nèi)多個(gè)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng),包括三磷酸肌醇激酶(PI-3K)，Grb/sos/Ras復(fù)合物，Gab-1，Shp-2，磷脂酶C，Ras-GTP酶活性蛋白和c-Scr等。因此HGF是一種多效性的生長因子，對多種細(xì)胞具有多種生物學(xué)活性，包括細(xì)胞生存，增殖，移動(dòng)，和分化等（5，6，7，8）。炎癥介質(zhì)(IL-1，INF-α，TNF-α，TGF-α等)、去甲腎上腺素均可誘導(dǎo)HGF的表達(dá)，值得一提的是HGF可以誘導(dǎo)自身及受體表達(dá)的提高。而TGF-β，糖皮質(zhì)激素，1，25二羥基維生素D3和維甲酸等則抑制其表達(dá)［9］。HGF通過內(nèi)分泌、自分泌及旁分泌方式發(fā)揮作用［7-10］。

2HGF與各種動(dòng)物模型腎纖維化的關(guān)系

在慢性損傷后，大多數(shù)CKD動(dòng)物模型中內(nèi)源性HGF的表達(dá)被短暫地誘導(dǎo)［11-12］。兩組研究群體獨(dú)立地證明/論證了用中和性的抗體阻斷/封閉HGF信號(hào)顯著地促進(jìn)了組織纖維化和腎功能異常的出現(xiàn)和進(jìn)展［11-13］，暗示了在慢性腎臟病中誘導(dǎo)HGF的表達(dá)對于保護(hù)正常腎臟結(jié)構(gòu)和功能是有益的。研究發(fā)現(xiàn)，HGF不僅阻止了慢性腎臟?。╟hronickidneydisease，CKD）的發(fā)生和發(fā)展也顯示了它在組織已經(jīng)受損時(shí)的治療有效性。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)HGF能協(xié)同其它治療物質(zhì)如腎素-血管緊張素系統(tǒng)抑制劑來抑制腎間質(zhì)纖維化。

2.1HGF與慢性腎小球腎炎在一種ICR品系衍生的腎小球腎炎的基因小鼠（ICRstrain-derivedglomerulonephritismice，ICGNmice）的早期階段，應(yīng)用中和性的抗HGF抗體，中和內(nèi)源性HGF加速了ECM的積聚，增加了轉(zhuǎn)化生長因子－β1(transforminggrowthfactor-β1，TGF-β1)的表達(dá)，和腎小管的細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致了進(jìn)行性腎纖維化和腎功能不全［13］。

相反，給ICGN小鼠提供外源性HGF蛋白抑制了TGF-β1的表達(dá)并阻止了腎纖維化和慢性腎功能不全［13-14］。Mori等［15］用anti-Thy-1.1抗體制備的實(shí)驗(yàn)性系膜增生性腎小球腎炎大鼠模型進(jìn)行研究，于模型制備完成的第2至第9天連續(xù)給予腹腔內(nèi)注射重組的人HGF0.8mg/(kg·d)，此后連續(xù)觀察8周，發(fā)現(xiàn)HGF干預(yù)組的大鼠腎臟腎小球的恢復(fù)加快，表現(xiàn)為毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞增生和毛細(xì)血管的再生。

2.2HGF與殘余腎Liu和Rajur等［11］應(yīng)用5/6腎切除的大鼠殘余腎模型，在給予了中和性的HGF抗體后，擁有殘余腎的大鼠經(jīng)歷了腎小球?yàn)V過率的迅速下降和血漿肌酐水平的上升，伴隨腎纖維化損傷的加重，從而證明了內(nèi)源性的HGF保護(hù)了殘余腎進(jìn)行性發(fā)展的腎纖維化和慢性腎功能不全。Dworkin等在5/6腎切除大鼠模型中加入HGF蛋白或它的基因也可以抑制殘余腎的腎纖維化損傷并減輕腎功能不全。

2.3HGF與梗阻性腎病一些實(shí)驗(yàn)證實(shí)了給予外源性HGF減弱了通過單側(cè)輸尿管接扎造成的小鼠和大鼠梗阻性腎病模型的腎間質(zhì)纖維化。Gao等制備了單側(cè)輸尿管梗阻（unilateralureteralobstruction，UUO）的大鼠模型，將外源性HGF基因?qū)氪笫蠊趋兰〖?xì)胞后，病腎的內(nèi)源性HGF和c-met上調(diào)。在術(shù)后第14天與第28天，基因治療后病腎的纖維形成，巨噬細(xì)胞浸潤和小管萎縮的現(xiàn)象明顯弱于對照組。Mizuno等分別給予UUO小鼠HGF的中和性抗體和外源性的重組人HGF，發(fā)現(xiàn)前者加速了病腎小管間質(zhì)纖維化的進(jìn)程并伴有TGF-β表達(dá)的增高，而后者則作用完全相反。Yang和Liu證實(shí)了在UUO小鼠模型中，術(shù)后3天，梗阻側(cè)的腎臟呈現(xiàn)出典型間質(zhì)纖維化損傷，以肌成纖維細(xì)胞活化，纖維粘連蛋白過渡表達(dá)，間質(zhì)基質(zhì)沉積和TGF-β1上調(diào)為表現(xiàn)。從這一時(shí)間點(diǎn)開始，連續(xù)11天給予小鼠外源性HGF，發(fā)現(xiàn)治療組α-平滑肌肌動(dòng)蛋白（α-smoothmuscleactin，α-SMA）水平較對照組減少大于70%，ECM和TGF-β1以及其I型受體顯著的減少，抑制了腎間質(zhì)纖維化的進(jìn)展。

一種聯(lián)合應(yīng)用HGF基因和腎素-血管緊張素系統(tǒng)抑制劑的治療方法已經(jīng)證實(shí)能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)而減弱腎小管間質(zhì)纖維化。此項(xiàng)聯(lián)合治療法應(yīng)用了人HGF基因和一種血管緊張素II的I型受體抑制劑氯沙坦，保護(hù)了UUO大鼠梗阻側(cè)腎臟的總體形態(tài)和結(jié)構(gòu)，幾乎完全消除了α-SMA，抑制了ECM的積聚和腎臟的TGF-β1及其I型受體的表達(dá)，減輕了腎間質(zhì)纖維化。

2.4HGF與糖尿病腎病一些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了外源性HGF可以顯著改善小鼠和大鼠的糖尿病腎病。Dai等在鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）誘導(dǎo)的單腎切除后的糖尿病小鼠體內(nèi)注入外源性的HGF基因，發(fā)現(xiàn)治療組小鼠腎臟TGF-β1的表達(dá)被抑制，纖維粘連蛋白和I型膠原沉積減少，間質(zhì)肌成纖維細(xì)胞活性被抑制，改善了糖尿病腎病的腎臟病理改變。Mizuno和Nakamura［12］應(yīng)用STZ制備的糖尿病小鼠進(jìn)行研究，在小鼠出現(xiàn)高血糖癥后的第4至第6周給予抗HGF的IgG抗體，發(fā)現(xiàn)腎小球的病變顯著的加重了。而在STZ誘導(dǎo)后的第6至第10周期間給予重組的HGF后，發(fā)現(xiàn)盡管高血糖的水平?jīng)]有改變，但腎小球系膜細(xì)胞內(nèi)TGF-β1的含量減少了，進(jìn)行性發(fā)展的腎小球肥大和硬化也幾乎完全被抑制了。Kagawa等應(yīng)用一種遺傳性糖尿病小鼠模型-db/db小鼠進(jìn)行研究，在實(shí)驗(yàn)小鼠出生后12周齡時(shí)，在它們后肢肌肉處注射腺病毒編碼的人HGF基因，到達(dá)24周齡時(shí)進(jìn)行糖尿病腎病的評(píng)估。結(jié)果發(fā)現(xiàn)基因治療組小鼠腎小球和腎小管的纖維化明顯少于對照組，腎小球內(nèi)皮細(xì)胞和小管上皮細(xì)胞的凋亡也顯著降低，并且腎臟的TGF-β1的表達(dá)也顯著減少，db/db小鼠的生存期也明顯延長。Cruzado等在STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的早期和進(jìn)展期糖尿病腎病階段分別應(yīng)用人HGF基因治療，發(fā)現(xiàn)進(jìn)展期糖尿病腎病大鼠的腎臟TGF-β1和系膜結(jié)締組織生長因子（connectivetissuegrowthfactor，CTGF）的上調(diào)被抑制，同時(shí)也抑制了腎臟的金屬蛋白酶組織抑制劑-I（tissueinhibitoeofmetalloproteinase-I，TIMP-1）的表達(dá)，減少了腎臟間質(zhì)肌成纖維細(xì)胞的數(shù)量，減輕了腎纖維化。

2.5HGF在其它腎病模型中的作用Azuma等發(fā)現(xiàn)每天注射外源性HGF4周能夠阻止大鼠慢性同種異體移植物腎病的進(jìn)展。

Kuroiwa等在（C57BL/6×DBA/2）F1（BDF1）小鼠體內(nèi)注射DBA/2小鼠的脾細(xì)胞后誘導(dǎo)了小鼠慢性移植物抗宿主病，并出現(xiàn)系統(tǒng)性紅斑狼瘡的組織病理學(xué)改變。在造模后12周內(nèi)，每兩周重復(fù)轉(zhuǎn)染HGF基因一次，發(fā)現(xiàn)通過HGF基因轉(zhuǎn)染有效的減少了治療組小鼠狼瘡腎炎的蛋白尿量和組織病理學(xué)改變。

另外，HGF與碘麝香草酚酸腎病和環(huán)孢霉素A腎病的動(dòng)物模型中的有效性也已經(jīng)被報(bào)道［15］。

3結(jié)論

研究表明，HGF作為一種內(nèi)源性因子，它可以減輕慢性損傷后腎臟組織的纖維化損傷。它的抗纖維化效應(yīng)主要是通過它抵抗TGF-β1的促纖維化活性來介導(dǎo)的。由于TGF-β1已經(jīng)被廣泛的認(rèn)同是在各種類型的損傷后腎纖維化的發(fā)病原因，越來越多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)顯示，HGF是主要的抗纖維化因子可以對抗TGF-β1的活性。根據(jù)本文，我們可以發(fā)現(xiàn)給與外源性HGF或誘導(dǎo)內(nèi)源性HGF的表達(dá)很可能提供一種有效的方法來治療慢性腎臟纖維化。但是離臨床應(yīng)用還有一定的距離，比如給藥的途徑，劑量，頻率等，盡管目前有較多的動(dòng)物試驗(yàn)的證據(jù)支持，但尚需要大量的臨床的試驗(yàn)來進(jìn)一步證明。

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