齊魯網·閃電新聞3月28日訊 目前，慢性腎臟病的全球發病率超過10%，其中90%是由腎小球疾病導致，足細胞損傷是腎小球疾病的中心環節，腎小球疾病時足細胞受損是導致蛋白尿、腎小球硬化及腎功能進行性惡化的病理生理基礎。探尋足細胞損傷新機制，以尋找有效的治療靶點糾正足細胞功能紊亂，對于防治慢性腎病具有重要意義。成熟腎臟腎小球足細胞間緊密連接結構消失，但免疫熒光和免疫電鏡等技術分析表明緊密連接跨膜蛋白CLDN5在成熟足細胞組成性表達，對于CLDN5在足細胞的生物學功能以及是否參與腎小球疾病發生發展一直缺乏深入研究。
2022年3月24日，濱州醫學院腎臟生理與疾病研究團隊在Nature Communications在線發表了題為:Loss of CLDN5 in podocytes deregulates WIF1 to activate WNT signaling and contributes to kidney disease 的研究論文。該研究首次揭示了足細胞緊密連接跨膜蛋白CLDN5可調控WNT通路抑制分子WIF1的表達并參與腎臟病發生發展。
在該研究中，研究人員利用ES打靶構建了首個CLDN5 LOXP基因修飾小鼠模型，并進行了足細胞特異性基因敲除。與野生型小鼠相比，CLDN5基因缺陷型糖尿病腎病顯著加重，表現為蛋白尿加重、足突融合、基底膜增厚、足細胞標志分子表達降低及間質纖維化加重。除了糖尿病腎病模型，研究人員發現足細胞CLDN5缺失也加重了小鼠單側輸尿管梗阻誘導急性腎損傷后纖維化進程。這些表型說明足細胞CLDN5在腎臟疾病中起著保護作用。
研究人員還發現該保護作用主要是通過足細胞分泌的WNT通路抑制分子WIF1的參與實現的。不管是穩態下還是腎病環境下，在CLDN5缺失的小鼠中，足細胞WIF1表達均受到抑制，補充WIF1蛋白表達可減緩糖尿病腎病疾病的進展，提示WIF1有可能成為一個新的慢性腎臟病治療靶點。為了進一步探究足細胞CLDN5對WIF1表達的調控作用，研究者還構建了WIF1 LOXP基因修飾小鼠模型，發現足細胞特異性WIF1基因敲除小鼠復制CLDN5敲除小鼠表型，同時也加劇了小鼠糖尿病腎病癥狀及急性腎損傷后纖維化進程。這些發現表明足細胞CLDN5影響WIF1表達進而發揮其生物學作用。
利用免疫共沉淀、亞細胞組分分離、免疫熒光共定位及熒光素酶報告基因檢測等實驗方法，研究人員證實CLDN5在正常足細胞中與ZO1和轉錄因子ZONAB形成復合物，并且該復合物可維持ZONAB的細胞膜定位。足細胞CLDN5缺失可通過影響ZO1表達水平導致ZONAB發生核轉位，ZONAB與WIF1的3’UTR區相互作用進而調控WIF1基因表達。
這項工作是世界首次發現緊密連接跨膜蛋白CLDN5在細胞旁路通透性調控等之外的新功能，對于進一步理解這個家族的生物醫學特性及其在相關疾病中的作用和機制具有重要意義，也揭示了CLDN5和WIF1作為腎臟病治療新靶點的重要意義。
生理教研室孫暉副教授、2018級研究生李慧和燕杰為該論文的第一作者，鞏永鳳教授為本文的通訊作者。本研究由國家自然科學基金面上項目、山東省泰山學者特聘專家計劃及濱州醫學院科研啟動基金等多個項目提供支持。
