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wnt信号通路与肾纤维化

陈定国(综述)

【摘要】肾纤维化是各种肾脏疾病进展到慢性肾功能衰竭的共同途径和主要病理基础。研究发现肾纤维化过程中存在Wnt信号传导通路，并且在肾纤维化的发生发展中起重要作用。该文就目前关于wnt

信号传导通路与肾纤维化研究的最新进展作一综述。

【关键词】Wnt通路；肾纤维化

肾纤维化是所有肾脏疾病发展到终末期肾功能衰竭的共同途径，是慢性肾功能衰竭进行性发展过程中的始动因素。Wnt信号传导通路参与细胞生长、分化和凋亡等过程并且在维持组织器官内环境稳定中发挥重要作用。近年来研究证实Wnt信号传导通路在肾纤维化的发生发展中亦起重要作用。

1 Wnt 信号通路

目前共发现Wnt蛋白有19种：Wntl、Wnt2、Wnt2b、Wnt3、Wnt3a、 Wnt4、Wnt5a，、Wnt5b、Wnt6、Wnt7a、Wnt7b、Wnt8a、Wnt8b、Wnt9a、

Wnt9b、Wnt10a、Wnt10b、wntll及Wntl6[1]

。是一类分泌型糖蛋白，

通过自分泌或旁分泌发挥作用，Port和Basler [2]

研究发现疏水性Wnt

蛋白可以修饰成可溶性蛋白从而进行远距离调控。Wnt蛋白及其受体、调节蛋白等组成的复杂信号传导通路，包括经典通路和非经典通路。目前研究比较清楚的是Wnt／β3-catenin通路，即经典通路。该通路是由Wnt蛋白家族、卷曲蛋白(Frizzled)／低密度脂蛋白受体相关蛋白、胞质内的Dishevelled蛋白、β-catenin、糖原合成激酶3

β(glycogen synthase kinase3β，GSK-3β)、支架蛋白(axin)和T 细胞因子(T cellfactor，TCF)／淋巴样增强因子(1ymphoid enhancingfactor，LEF)转录因子家族等组成。β-catenin在该信

号通路中处于中心位置，当没有Wnt通路时，GSK-3β磷酸化β

-catenin残基，将β-catenin降解，维持胞内β-catenin稳定。当经典通路被激活，GSK-3β活性受抑制使β-catenin不被磷酸化和降解[3-4]

。当细胞内β-catenin达到一定水平，即与TCF／LEF结合，从而激活Snail、Twist等靶基因，实现某些特定基因表达的增强或者减弱。非经典通路不依赖于内源性β-catenin的积累，主要包括三条通路；

Wnt／JNK通路、Wnt／Ca 2+

途径、调节纺锤体定向和不对称细胞分裂

通路"[5]

。

2 Wnt 信号通路与肾纤维化

创伤、感染、炎症、血循环障碍以及免疫反应等多种致病因素刺激肾脏，使其固有细胞受损，释放细胞因子和炎性介质，促进肾脏固有细胞转化成肌成纤维细胞，即上皮间充质转化

(epithelial-mesenchymaltransition，EMT)。研究表明，肌成纤维

细胞来源于肾小管上皮细胞向间充质细胞转化[6]

，虽然此过程在肾

脏体内的直接证据仍存在争议[7-9]

。引，但是wnt通路的确出现在组

织损伤反应中，并在肾纤维化进展中起着重要作用[10]

。EMT是肾纤

维化形成的关键环节，只要不让固有细胞转化为肌成纤维细胞，或通过治疗使受损的细胞向正常细胞逆转，肾纤维化的进程就被阻断。研究表明Wnt信号通路相关蛋白通过对EMT的调控而与肾纤维化进展密

切相关。

2．1 wnt 信号通路相关蛋白在肾纤维化疾病中的表达及调节在输尿管完全梗阻大鼠肾脏纤维化模型中，Nguyen 等[10]首次发现Wnt4和Wntll 表达，其中wnt4在梗阻后48h 出现表达，且持续升高达4周，而Wntll 在梗阻后出现一过性升高后恢复正常。且Wnt4与上皮细胞标志物E 钙黏蛋白、角蛋白变化呈负相关，与肾纤维化改变呈正相关，这些研究表明Wnt4可能通过调节EMT 参与肾纤维化。

随后，Surendran 等[11]在单侧输尿管梗阻模型(UUO)大鼠中，发现间质成纤维细胞wnt4高水平表达且与I 型胶原及α-平滑肌肌动蛋白的高表达呈正相关；Wnt4在体外可以诱导成纤维细胞β-catenin 进入细胞核内。此外，他们还发现：在另外两种实验模型中，即应用叶酸灌注制成的梗阻模型及应用针直接刺伤肾组织的损伤模型，wnt4在损伤的小管间质处均出现了重新表达，同时损伤的小管间质也高表达I 型胶原蛋白和仅一平滑肌肌动蛋白，揭示Wnt4参与肾间质纤维化。 2009年He 等[12]在UUO 小鼠肾脏对wnt 蛋白、受体及拮抗剂进行检测发现，在正常小鼠肾脏Wnt 蛋白及其受体(Fz)均有一定程度表达，表明Wnt 家族成员在维持组织内环境稳定方面发挥重要作用。当单侧输尿管完全结扎后，Wnt 信号通路相关蛋白除Wnt5b 、Wnt8b 和Wnt9b 外，其他wnt 家族成员的表达均上调。其中Wntl 、Wnt7a 和Wnt7b 表达相似，在梗阻后第7天出现最高表达，随后下降；Wnt2b 、Wnt3、Wnt5a 、Wnt9a 和Wntl6在梗阻前7天出现升高，而后稳定表达不变；余8种Wnt 家族成员在输尿管梗阻期间持续升高，认为Wnt 家族多个蛋白协同作

用促进肾纤维化。针对Wnt家族蛋白的定位仍不清楚，因其缺乏特异性抗体进行免疫组织化学检测，目前仅知wnt4表达在集合管及成纤维细胞。另外实验中还发现在UUO小鼠中Fz受体3、10明显上调，β

-catenin在细胞质和肾小管上皮细胞的细胞核大量积累证明经典的Wnt通路被激活，其表达上调与wnt通路靶基因(c—Myc等)表达上调密切相关。说明肾组织发生纤维化病变时Wnt经典通路被激活促进肾间质纤维化。

Wnt信号传导通路除在梗阻性肾病后参与肾间质纤维化外，其在肾移植及糖尿病肾病等多种造成肾纤维化疾病中发挥作用。研究发现，肾移植患者移植后3个月，成纤维细胞表型标志物波形蛋白表达

增高，并伴有β-catenin由细胞膜向细胞质转移的现象[13]

。进入细

胞核内的β-catenin大大增加，与转录因子TCF／LEF家族成员结合，

促进EMT的发生[14]

。vonToeme等

[15]

在肾移植小鼠模型中发现除Wntl

和Wntl6外，其余Wnt蛋白在肾脏均有表达，其中Wnt6和Wnt7a表达增加，Wnt7b表达下调，Wnt2b、Wnt8b和Wnt10a与对照组相比明显减少，LEFl在肾移植早期开始升高，并且持续升高，TCF-1在各个时间点表现进行性下调，β-catenin主要在肾小管上皮及毛细血管内皮细胞内聚集，Wnt通路靶基因激活进一步证实Wnt通路被激活从而促进肾移植后的肾纤维化。

在对2型糖尿病db／db小鼠的研究中发现，磷酸化的GSK-3β(p-GSK-3β)在肾皮质表达明显增高，并与层连蛋白及纤连蛋白表达

水平相关。Mariappan等[16]

应用高糖及高胰岛素诱导肾小管上皮细