胚胎肾分支形态发生调控因素
2012-02-01王伟玲杨宝学
王伟玲,杨宝学
(北京大学基础医学院药理学系,分子心血管学教育部重点实验室,北京 100191)
肾脏发育是一个极其精细的过程,发育的不同阶段形成不同的器官(如前肾,中肾,后肾),后肾的发育起始于输尿管芽的形成,当输尿管芽顶端侵入后肾间充质,输尿管芽和后肾间充质相互诱导,按时空顺序依次表达相应基因,释放转录因子、生长因子、细胞因子、细胞外基质和黏附分子,促使后肾发育成熟。
GDNF及其受体
胶质细胞源性神经营养因子(glial cell linederived neurotrophic factor,GDNF)是转化生长因子-β(TGF-β)超家族的一个亚家族中的一员,属于半胱氨酸蛋白家族。GDNF亚家族受体由两部分构成,一部分为跨膜受体 RET,另一部分共同受体GFRα1-4(GDNF fam ily receptor)可与GDNF家族成员高度亲和结合。受体与配体结合后激活以下通路:Ras/ERK、三磷酸肌醇激酶(phosphoinositide 3 kinase,PI3-kinase)、磷脂酶 C (phospholipase C gamma,PLCr)[1],对输尿管芽生长和分支形态发生都有促进作用。
Gdnf-/-,Ret-/-,或者Gfrα1-/-的小鼠不能形成正常的输尿管芽,肾脏发育不良,甚至不能发育[2],证明了GDNF在诱导输尿管芽出芽方面发挥重要作用。对Ret-/-和野生型细胞的嵌合体研究显示野生型细胞集中在输尿管芽顶部,而Ret-/-突变型细胞较少[3],提示 GDNF/Ret信号还具有促 ND细胞迁移的能力。RET激活后诱导Wnt11在输尿管芽顶端表达,而Wnt11进一步诱导间充质中GDNF的表达[4]。另一个被RET调节的基因是Sprouty1(Spry1),在输尿管芽生长和分支形成中起到负反馈调节作用。有趣的是 Gdnf-/-,Spry1-/-或Ret-/-,Spry1-/-的小鼠肾脏发育正常,而Gdnf-/-或Spry1-/-小鼠肾脏发育显著异常,初步的研究证明正常情况下GDNF和FGF均受Spry1抑制,但GDNF诱导输尿管芽出芽和延伸的作用占主要地位,当 GDNF和 Spry1敲除后FGF的抑制解除,得以发挥功能,从而能够形成正常的 肾 脏。……
