谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中數(shù)量最多的神經(jīng)遞質(zhì)。代謝型谷氨酸受體1(GRM1)表達(dá)于神經(jīng)元突觸前膜和突觸后膜,并通過觸發(fā)釋放細(xì)胞內(nèi)貯存的鈣離子,經(jīng)過一系列信號通路最終調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮性、突觸可塑性以及參與神經(jīng)遞質(zhì)釋放的反饋機(jī)制,在神經(jīng)元中發(fā)揮重要作用。足細(xì)胞和神經(jīng)元均是高度分化的具有復(fù)雜分枝結(jié)構(gòu)的細(xì)胞。谷氨酸信號與維持腎小球?yàn)V過膜完整性相關(guān),該信號失調(diào)會引起足細(xì)胞改變和蛋白尿。分子水平的分析顯示代謝型谷氨酸受體在許多非神經(jīng)細(xì)胞中有功能性表達(dá),包括骨、睪丸和T細(xì)胞,表明在神經(jīng)系統(tǒng)外的其他系統(tǒng)中可能有谷氨酸信號存在。目前,尚少見關(guān)于谷氨酸信號對腎臟作用的研究報道。為了檢測GRM1是否可能參與腎小球功能調(diào)節(jié),首先研究了該信號是否可能在腎臟中表達(dá)。然后,利用Grm1crv4小鼠(一種缺失GRM1功能的小鼠,引起小鼠復(fù)雜的表型改變,以共濟(jì)失調(diào)和意向性震顫為特點(diǎn))分析缺失GRM1對在體小鼠腎臟的影響。本實(shí)驗(yàn)表明GRM1在正常小鼠腎組織中表達(dá),在Grm1crv4/crv4小鼠(缺失GRM1的純合子突變體)腎皮質(zhì)中缺失。相比正常小鼠,Grm1crv4/crv4小鼠腎小球清蛋白的通透性顯著增加。Grm1crv4/crv4小鼠和少部分Grm1+/crv4小鼠(缺失GRM1的雜合子突變體)有蛋白尿、足突消失、腎病蛋白(nephrin)及其他參與維持足細(xì)胞結(jié)構(gòu)的蛋白水平降低現(xiàn)象。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果豐富了GRM1在腎小球?yàn)V過屏障中發(fā)揮的作用。GRM1對神經(jīng)元樹突棘形態(tài)和谷氨酸釋放的調(diào)控作用已經(jīng)明確。筆者推測GRM1可能作為足細(xì)胞形態(tài)的調(diào)節(jié)劑,直接與細(xì)胞骨架蛋白相互作用,因此缺失GRM1可能引起異常的足突可塑性進(jìn)而導(dǎo)致濾過屏障失調(diào)。
(許靜摘 楊卓審校 譯自Am J Pathol,2011,178(3):1257-1269)