李童 趙媛媛 楊發(fā)奮

【關鍵詞】 足細胞標志蛋白;足細胞病;腎臟疾病

中圖分類號：R692.6?? 文獻標志碼：A?? DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2022.01.015

腎小球濾過屏障由腎小球內皮細胞、腎小球基底膜和足細胞組成，在維持腎小球的正常生理功能中起著重要作用。足細胞作為一種高度分化的細胞，在維持腎小球濾過屏障、產(chǎn)生系膜細胞、生成內皮細胞生長因子方面具有重要作用[1～2]。以足細胞病變?yōu)轱@著特點的腎小球疾病稱為足細胞?。╬odocytopathy），臨床上可表現(xiàn)為大量蛋白尿、低蛋白血癥、水腫等。隨著分子生物學、遺傳學等多學科的發(fā)展，我們對腎小球足細胞的研究越來越深入，越來越多的足細胞標志蛋白被發(fā)掘，如podocalyxin、nephrin、podocin等。足細胞標志蛋白可以在不同足細胞病中被檢測出來，這使得足細胞標志蛋白有望成為一個新的監(jiān)測指標，用于反映腎小球損傷程度，因此就足細胞病和足細胞標志蛋白的研究進展進行綜述，對其臨床應用做系統(tǒng)總結，有利于為臨床進一步應用提供豐富的理論依據(jù)。

1 足細胞及足細胞標志蛋白

1.1 足細胞的結構與意義

足細胞又稱臟層上皮細胞，是構成腎小球濾過屏障的重要組成部分，在產(chǎn)生系膜細胞和內皮細胞的生長因子方面具有重要作用，其足突覆蓋在腎小球基底膜上，與相鄰的足細胞形成裂隙隔膜而發(fā)揮濾過屏障的作用。足細胞的生物學功能主要有：①分子屏障作用;②電荷屏障作用;③抵抗毛細血管內靜水壓;④物理變形調節(jié)腎小球濾過功能;⑤胞吞作用;⑥分泌酶調控腎小球基底膜（GBM）的代謝;⑦維持內皮細胞正常結構和功能[3]。因此，足細胞損傷是多種腎臟疾病的起始因素，也是導致蛋白尿的直接原因，最終可導致終末期腎臟病的發(fā)生。

1.2 足細胞標志蛋白

足細胞眾多作用的維持主要依賴于以肌動蛋白為主的細胞骨架和一些足細胞標志蛋白（足細胞表面蛋白分子和裂孔隔膜蛋白分子）的表達。足細胞標志蛋白是足細胞上表達的蛋白分子，根據(jù)其分布區(qū)域可分為 SD蛋白復合體、基膜區(qū)與GBM相連的蛋白、頂膜區(qū)蛋白、肌動蛋白相關蛋白及其他。

1.2.1 以podocalyxin為代表的足細胞頂端膜蛋白

podocalyxin蛋白作為足細胞頂膜區(qū)蛋白，是與CD34和內聚糖最密切相關的唾液酸蛋白，自身因具有負電荷而組成GBM的電荷屏障。在腎臟的發(fā)育中，podocalyxin蛋白在足細胞物理形態(tài)的維持中發(fā)揮重要作用，是足細胞形成最佳濾過屏障的關鍵因素。podoplanin蛋白同樣為足細胞頂膜區(qū)蛋白，是一種黏蛋白型跨膜糖蛋白，因其帶負電荷而構成電荷屏障阻止白蛋白通過，有相關研究證實給大鼠注射抗podoplanin抗體會導致足細胞足突融合和蛋白尿，由此推測podoplanin的表達異常與足突融合有關，是足細胞代償性反應的表現(xiàn)[4～5]。

1.2.2 以nephrin為代表的SD膜蛋白

nephrin蛋白位于SD區(qū)域，是第一個被發(fā)現(xiàn)的足細胞裂隙膜關鍵分子，是腎臟足細胞早期損傷標志之一，其作為細胞黏附分子中的免疫球蛋白超家族中的一員，特異性表達于足細胞裂孔膜使其維持足細胞結構完整性，并參與足細胞信號傳導，該蛋白表達減少或編碼基因突變可導致足細胞結構破壞[6]。podocin蛋白作為SD膜蛋白，呈發(fā)夾樣結構插入細胞膜從而介導SD與足突細胞骨架相連，因此對SD的正常濾過功能發(fā)揮關鍵性作用[7]。

1.2.3 以α3β1整合素為代表的GBM-足細胞連接膜蛋白

α3β1整合素是一類連接細胞骨架的細胞外基質（ECM）受體，是腎小球濾過膜與足細胞的主要黏附分子，在調控細胞生存中起到重要作用，足細胞主要經(jīng)α3β1整合素錨定在GBM上[8]。dystroglycan蛋白廣泛存在于骨骼肌和神經(jīng)系統(tǒng)，是足細胞固定于GBM的關鍵蛋白，其缺失會導致足細胞從GBM上脫落，進而引起足細胞的缺失[9]。

2 足細胞病

“足細胞病”的概念于2002年首次被提出，以足細胞病變?yōu)轱@著特點的腎小球疾病稱為足細胞?。╬odocytopathy），病因與免疫復合物形成、代謝因素、血流動力學因素、基因突變、蛋白負荷因素、中毒以及感染等相關，病理上可看到腎小球足細胞數(shù)量的減少、腎小球基質成分改變、基底膜增厚、足突融合等表現(xiàn)，臨床上可表現(xiàn)為大量蛋白尿、低蛋白血癥、水腫等。足細胞病根據(jù)病因可分為三類——原發(fā)性、獲得性和遺傳性。原發(fā)性足細胞病常以微小病變（MCD）、局灶節(jié)段性腎小球硬化（FSGS）以及膜性腎?。∕N）的表現(xiàn)形式而發(fā)病，而獲得性足細胞病常見于自身免疫性、感染相關性、藥物相關性、腫瘤相關性、腎移植相關性膜性腎病等。遺傳性足細胞病有家族性腎病綜合征、遺傳性FSGS等[10]。

3 足細胞標志蛋白在足細胞病中的表達

目前大量研究證明，足細胞標志蛋白在足細胞病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用，隨著眾多足細胞標志蛋白的發(fā)現(xiàn)，證明足細胞損傷與缺失是足細胞病發(fā)生的主要原因之一。以下將以足細胞病病因為切入點，對足細胞標志蛋白與足細胞病之間的相關性進行分析。

3.1 原發(fā)性足細胞病與足細胞標志蛋白

3.1.1 微小病變型腎病

MCN是以細胞足突廣泛消失為主要特點的一種腎小球疾病，發(fā)病高峰主要在兒童以及青少年。有研究表明，人類先天性腎病綜合征由基因突變引起，MCN中突變的基因NPHS1參與足細胞表達免疫球蛋白超家族蛋白質腎素的編碼，其為足細胞標志蛋白之一，這為治療足細胞病提供突破點[11]。足細胞可通過表達CD80而改變足細胞功能，導致腎小球屏障的破壞，而CD80的表達升高可導致nephrin蛋白的表達降低[12]。越來越多的研究表明有遺傳缺陷的足細胞結構是MCN的重要病因，而分子和基因組的研究進展中發(fā)現(xiàn)MCN的突變基因與足細胞標志蛋白如nephrin蛋白、腎素等緊密相關，這為治療MCN提供新的思路。

3.1.2 局灶節(jié)段性腎小球硬化

FSGS以大量蛋白尿或腎病綜合征為臨床表現(xiàn)，病理學以局灶階段遍布的腎小管硬化病變及足細胞轉性引發(fā)足突結合或消退為特點。FSGS根據(jù)發(fā)病機制可分為原發(fā)性（原發(fā)足細胞?。⑦z傳性和繼發(fā)性，在原發(fā)性FSGS的發(fā)病機制相關研究中發(fā)現(xiàn)，mircoRNA-193a可通過抑制足細胞內WT1的mRNA的翻譯，從而抑制WT1調控的下游基因的表達，如nephrin、podocalyxin蛋白。另有研究發(fā)現(xiàn)可溶性尿激酶纖溶酶原活化受體（SuPAR）水平升高與腎病局灶性和節(jié)段性腎小球硬化的發(fā)病機制有關，而SuPAR可通過調節(jié)足細胞標志蛋白α3β1整合素來影響足突的成熟[13～14]。隨著FSGS發(fā)病率的上升，足細胞標志蛋白與其發(fā)病機制的關系逐漸被揭示，甚至立于舉足輕重的地位。

3.1.3 膜性腎病

MN是導致成人腎病綜合征的重要病因之一，病理上表現(xiàn)為腎小球毛細血管基底膜均勻一致增厚，以彌漫性上皮下免疫復合物沉積為特點，病因分為特發(fā)性MN（IMN）和繼發(fā)性MN。在IMN與podocalyxin蛋白相關性研究發(fā)現(xiàn)，于IMN患者尿液中檢測發(fā)現(xiàn)podocalyxin蛋白高表達，且其表達量與蛋白尿量呈正相關[15]。在IMN中，足細胞表面的抗PLA2R抗體可與磷脂酶A2受體（PLA2R1）結合，從而激活補體導致足細胞損傷[16]。在這一過程中足細胞上皮細胞表型如nephrin蛋白表達下降或消失，致使上皮特性消失，足突融合，腎小球濾過屏障受損，引發(fā)蛋白尿，進而發(fā)生腎臟纖維化。這為進一步研究MN的發(fā)生機制及有效干預其進展提供了新方向。

3.2 遺傳性足細胞病與足細胞標志蛋白

足細胞存在于腎小球毛細血管壁，是許多疾病損傷的靶細胞。在過去研究中，特別是家族性腎病綜合征的遺傳學研究為認識腎小球濾過屏障的結構和遺傳性足細胞疾病提供了線索。足細胞蛋白nephrin、podocin和α-actinin的突變已被證明是家族性腎病綜合征的遺傳原因。相關研究正在按照遺傳學的方向快速發(fā)展[17]。

3.3 獲得性足細胞病與足細胞標志蛋白

3.3.1 糖尿病腎病

近年來隨著人們生活水平的提高及生活方式的改變，糖尿病發(fā)病率日益增高，可合并出現(xiàn)糖尿病腎?。―N），最終發(fā)展為終末期腎病。DN具體機制尚未完全清楚，但血管緊張素Ⅱ、高糖及胰島素抵抗均可造成足細胞損傷，引起繼發(fā)性足細胞病。podocalyxin蛋白是最常用的標志物，且簡單易測。在DN患者尿液中含量可通過ELISA法、免疫比濁法等多種方法檢測發(fā)現(xiàn)[18]。楊伏猛等[19]為尋找DN患者早期腎損傷指標，在2016年的研究中使用流式細胞技術發(fā)現(xiàn)DN患者尿沉渣中足細胞及其標志蛋白podocalyxin蛋白表達明顯升高，可反映早期DN患者腎損傷，且隨著疾病進展，尿中足細胞數(shù)目也隨之增加。故此可以推斷，足細胞標志蛋白有望用于DN患者早期腎臟損傷指標的監(jiān)測[20～21]。

3.3.2 狼瘡性腎炎

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）作為一種免疫介導的全身性疾病，約50%以上的患者病程中可累及腎臟。隨著新型免疫抑制劑的發(fā)現(xiàn)，狼瘡性腎炎（LN）的治療效果有了極大改善，但仍有部分患者最終進展為終末期腎病[22]。目前，LN的發(fā)病機制尚未清楚，但免疫介導的抗原抗體復合物形成引起的足細胞損傷在LN發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。王瑩等人[23]發(fā)現(xiàn)LN患者腎組織巨噬細胞的浸潤和nephrin蛋白的表達與疾病本身及其活動性有關，且nephrin蛋白的表達與巨噬細胞浸潤密切相關。巨噬細胞在腎小球中的浸潤聚集可能是引起足細胞損傷的重要機制之一。在關于足細胞標志蛋白與LN活動程度的相關性研究中發(fā)現(xiàn)，可追蹤podocin蛋白、sinaptopodin蛋白監(jiān)測LN患者的疾病活動，從而評估LN患者足細胞尿與臨床疾病活動性的可能[24]。

3.3.3 其他

足細胞標志蛋白podocalyxin蛋白還可以在前列腺癌、非霍奇金淋巴瘤等多種惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)[25～26]。腎透明細胞癌作為一種發(fā)病率較高的泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤，有著起病隱匿、惡性度高的特點。有研究表明[27]，在使用數(shù)據(jù)庫尋找足細胞標志蛋白與腎癌的關系中發(fā)現(xiàn)podocalyxin蛋白的表達與腎透明細胞癌的高表達有相關性。這使得podocalyxin蛋白有望成為一種可以早期監(jiān)測癌癥發(fā)生的指標。任獻國等[28]研究發(fā)現(xiàn)，紫癜性腎炎（HSPN）的患兒中同樣可以發(fā)現(xiàn)podocalyxin蛋白的表達，且可作為分子標志物評估腎小球足細胞損傷情況和腎組織病理分級的嚴重程度。

4 小結

隨著對腎臟疾病認識的逐漸深入，對足細胞的分子生物水平認識逐漸進入臨床研究中，其中足細胞標志蛋白成為新的研究熱點[29]。足細胞屬于終末分化的有限增殖細胞，當受到損傷時，其表型會發(fā)生相應改變，造成足突融合、消失，從基底膜上脫落。由于其不可再生性，損傷早期周邊細胞可代償性填補基底膜的裸露區(qū)域，但隨著脫落細胞越來越多，裸露面積逐漸增大，正常足細胞無法代償時，基底膜將會凸向腎小囊，進而與腎小球壁層上皮細胞粘連，最終造成腎小球硬化[30]。故尋找一種可以在早期反映腎臟損傷的指標顯得尤為重要，而足細胞標志蛋白的檢測有望作為一種簡便、有效的早期腎損傷的檢測指標，其臨床應用價值值得我們進一步探討。

參 考 文 獻

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（收稿日期：2021-06-16 修回日期：2021-10-21）

（編輯：潘明志）