线粒体功能障碍与慢性肾脏病ppt课件.ppt

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1、,张爱华南京医科大学附属南京儿童医院,研究背景,Zhang L, et al. Lancet. 2012,慢性肾脏病已成为我国严重的公共健康问题,患病率高,进 展 快,危 害 大,患病率10.8%患病人数达到1.195亿,儿童平均存活20年成人透析患者5年生存率34%,儿童：人群总死亡率的30-150倍成人：居民十大死因之一,为何慢性肾脏病会造成如此严重的后果？,缺乏有效的早期预警指标和干预措施,发病机制不清楚,尿毒症,南京儿童医院血液净化中心,研究背景,正常肾脏,慢性肾脏病,肾小球硬化,肾小管间质纤维化,致病因素：免疫炎症梗阻感染缺氧，等,Harambat J, et al. Pediatr

2、 Nephrol. 2012 Warady BA. Pediatr Nephrol. 2007,研究背景,肾小球足细胞,足细胞损伤,肾小球硬化,肾小管上皮细胞,上皮细胞损伤,肾小管间质纤维化,Niranjan T, et al. Nat Med. 2010 Rutledge JC, et al. Nat Rev Nephrol. 2008,科学问题,肾 脏,肾小球,肾小球足细胞,肾小管上皮细胞,肾小管,研究背景,线粒体与肾脏固有细胞,线粒体：细胞生与死的开关,线粒体结构与功能,Circ Res. 2007 Mar 2;100(4):460-73.,线粒体是体内ROS产生的最主要来源,mtDNA

3、复制与转录,功能：能量工厂活性氧(ROS)编码13种呼吸链蛋白,复合体I（NADH脱氢酶的ND1-6和ND4L亚基）复合体III（细胞色素b）复合体IV（细胞色素氧化酶I、II、III亚基）复合体V（ATP酶6、8亚基）,线粒体功能障碍,致病因素：免疫炎症高糖RAAS活化缺氧，等,ViciousCircle,线粒体功能障碍,研究假说,线粒体功能障碍是否介导了慢性肾脏病的早期发生与进展？,线粒体功能障碍介导慢性肾脏病早期发生与进展的分子机制？,线粒体功能障碍能否成为慢性肾脏病早期诊断与干预的分子靶标？,1,2,3,研究内容,第一部分,线粒体功能障碍与足细胞损伤,Neuron,Podocyte,足

4、细胞与神经元,线粒体功能障碍与神经元退行性病变,线粒体功能障碍与FSGS,2000年，Doleris LM等首次报道了4例线粒体细胞病患者同时并发有局灶节段性肾小球硬化 (FSGS),线粒体功能障碍与足细胞损伤和蛋白尿,在醛固酮灌注肾损伤模型及体外培养的肾小球足细胞中，线粒体功能障碍先于蛋白尿和足细胞损伤,科学问题,EtBr treatmentTFAM Knockdown and overexpression PGC-1 Knockdown and overexpression,科学问题,线粒体功能障碍诱导肾小球足细胞损伤,EtBr诱导线粒体功能障碍和足细胞损伤,线粒体功能障碍诱导肾小球足细胞

5、损伤,TFAM与线粒体功能障碍和足细胞损伤,敲低TFAM诱导线粒体功能障碍和足细胞损伤,过表达TFAM阻断醛固酮诱导的线粒体功能障碍和足细胞损伤,线粒体功能障碍诱导肾小球足细胞损伤,PGC-1与线粒体功能障碍和足细胞损伤,敲低内源性PGC-1，诱导线粒体功能障碍和足细胞损伤,过表达PGC-1，阻断醛固酮诱导的线粒体功能障碍和足细胞损伤,Mitochondrial Dysfunction,?,科学问题,线粒体功能障碍的分子机制,SIRT1与PGC-1活性调控,醛固酮抑制肾小球足细胞中SIRT1表达,线粒体功能障碍的分子机制,SIRT1活化阻断线粒体功能障碍和足细胞损伤,线粒体功能障碍的分子机制,

6、SIRT1活化阻断线粒体功能障碍和足细胞损伤,Cntl,Aldo,Aldo+RSV,结 论,第二部分,线粒体功能障碍与小管细胞损伤,研究背景,细胞表型转化与CKD,肾小管上皮细胞表型转化,EMT in kidney in DOCA-salt treated mice,EMT in Aldo treated RTEC,Albumin induced EMT in RTEC,EMT in kidney in albumin-overload mice,肾小管上皮细胞线粒体功能障碍,醛固酮诱导肾小管上皮细胞线粒体功能障碍,白蛋白诱导肾小管上皮细胞线粒体功能障碍,线粒体功能障碍介导肾小管上皮细胞EMT

7、,线粒体功能障碍与EMT,线粒体功能障碍直接介导小管上皮细胞EMT,保护线粒体功能，阻断醛固酮和白蛋白诱导的肾小管上皮细胞EMT,P66shc与线粒体功能障碍及EMT,线粒体功能障碍机制,Am J Physiol Renal Physiol. 2010;298(5):F1214-21,醛固酮诱导p66shc磷酸化,敲低内源性p66shc，阻断醛固酮诱导的肾小管上皮细胞线粒体功能障碍和EMT,SIRT1/PGC-1,线粒体功能障碍机制,敲低内源性PGC-1，诱导肾小管上皮细胞线粒体功能障碍和EMT,过表达PGC-1，阻断醛固酮诱导的肾小管上皮细胞线粒体功能障碍和EMT,SIRT1/PGC-1,线

8、粒体功能障碍机制,结 论,第三部分,线粒体功能障碍介导CKD机制,科学问题,线粒体功能障碍,肾小球硬化,肾小管间质纤维化,?,研究背景,炎症与肾脏病,天然免疫作为机体第一道防御系统，可被许多刺激物激活，包括PAMPs和DAMPs模式识别受体(PRR)：通过识别PAMPs和DAMPs，激活下游信号通路，引起炎症反应及免疫应答,Toll样受体 (TLRs)视黄酸诱导基因-1 样受体 (RLRs)NOD 样受体 (NLRs),Pediatric Research. 2012;71:626-632,病原相关分子模式,损伤相关分子模式,研究背景,线粒体与NLRP3炎症小体活化,Mitochondrial

9、 control of the NLRP3 inflammasome,Nature Immunology 12, 199200 (2011),蛋白尿与NLRP3炎症小体活化,肾组织中NLRP3表达,白蛋白负荷小鼠肾组织中NLRP3炎症小体活化,白蛋白诱导体外培养的肾小管上皮细胞中NLRP3炎症小体活化,Nlrp3 siRNA与肾小管上皮细胞损伤,NLRP3炎症小体活化与肾损伤,Nlrp3 siRNA阻断体外培养的肾小管上皮细胞炎症小体活化及细胞损伤,Nlrp3基因敲除与肾小管间质损伤,NLRP3炎症小体活化与肾损伤,Nlrp3、Caspase-1基因敲除减轻白蛋白负荷诱导的肾组织病理损伤,线粒

10、体功能障碍诱导NLRP3炎症小体活化,线粒体与NLRP3炎症小体对话,在白蛋白负荷小鼠肾组织以及体外培养的肾小管上皮细胞中，线粒体功能障碍诱导NLRP3炎症小体活化,白蛋白负荷小鼠肾组织,白蛋白刺激的肾小管上皮细胞,NLRP3炎症小体活化诱导线粒体功能障碍,线粒体与NLRP3炎症小体对话,Nlrp3、Caspase-1基因敲除阻断白蛋白负荷小鼠肾组织中线粒体功能障碍,结 论,第四部分,线粒体功能障碍与CKD分子靶标,科学问题,线粒体功能障碍能否成为慢性肾脏病早期诊断及干预的分子靶标,?,MW：12-13 kDa，易透过肾小球滤过屏障早期血、尿中Cyt c即可升高升高程度与肾组织病理损伤程度密切

11、相关非侵袭性，标本易于获取，可动态观察敏感、易于检测 (Western Blot或ELISA法),Cyt c 作为CKD早期诊断的分子标志,CKD早期诊断的分子靶标,Cyt c 是 AKI 早期诊断标志,Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2012;8(6):655-64,罗格列酮减轻蛋白尿和足细胞损伤,Sham,Aldo,Aldo+Rosi,CKD干预的分子靶标,罗格列酮保护肾组织中线粒体功能,CKD干预的分子靶标,罗格列酮通过保护肾组织中线粒体功能减轻肾组织的病理损伤,槐耳浸膏保护足细胞线粒体功能,CKD干预的分子靶标,阿霉素肾病大鼠肾组织,阿霉素刺激的体外培养

12、的肾小球足细胞,槐耳浸膏减轻肾组织病理损伤,CKD干预的分子靶标,CKD干预的分子靶标,(ChiCTR-TRC-10000871),槐耳浸膏治疗儿童肾病综合征的药物临床试验,全文总结,学术评价,Highlight 焦点栏目中详细介绍研究论文,Highlight 焦点栏目介绍,学术评价,Kidney Int 同期刊登专题述评,该精心设计的研究工作回答了高血压发生中的重要问题,该发现令人兴奋，它开辟了一个新的通路，最终可以解释植根于生活方式、发育、以及衰老的高血压疾病的发病机制,高血压的病因和病理生理学可以比喻为一套复杂的拼图，线粒体和代谢异常可能成为解开这个拼图的关键,学术评价,Kidney Int 同期刊登专题述评,国家杰出青年科学基金973 课题国家自然科学基金教育部新世纪优秀人才江苏省杰出青年基金江苏省医学领军人才基金，等,合作者：,刘志红院士杨天新教授 刘必成教授黄松明教授,欢迎各位专家莅临指导！,致 谢,致 谢,谢谢大家 欢迎指正,张爱华 ,