低氧诱导因子与肾小球疾病的研究进展
2012-04-13彭素英甘林望
彭素英,甘林望,唐 亮,曹 灵
(1泸州医学院附属医院,四川泸州 646000;2重庆市涪陵区涪陵中心医院)
肾小球疾病分为原发性和继发性,其发病机制主要有免疫炎症反应、非免疫机制(高脂血症、氧化应激和肾小球内高血压、高灌注、高滤过等)参与,引起肾脏局部微血管损伤,组织缺血缺氧,进而引起或加重肾脏损害。低氧诱导因子(HIF)是缺氧条件下的重要转录因子,其在低氧状态下降解减少,含量明显增加,并通过调控一系列靶基因对肾脏组织产生生物学效应。现就HIF的生物学特点及其在肾小球疾病中的作用作一综述。
1 HIF的分子结构、功能及表达调控
1.1 HIF的结构 HIF是由a亚基和β亚基组成的异二聚体转录因子,属于bHLH-PAS(basic helix loop helix-Per/ARNT/SIM)家族。目前发现HIF的a亚基有3种异构体存在(即 HIF-1a、HIF-2a、HIF-3a),分别将含有上述不同 a亚基的 HIF命名为HIF1、HIF2、HIF3,每个成员都含有共同的 β 亚基,且均以aβ二聚体的形式发挥功能。a亚基为功能性亚基,受细胞内氧浓度的调节,由bHLH和PAS结构域、氧依赖降解结构域及两个转录激活结构域(N-TAD和C-TAD)组成。bHLH和PAS结构域是HIF异二聚化结合DNA的关键性结构域。a亚基的两个TAD序列间的区域为抑制结构域,抑制TAD的转录活性。β亚基在细胞内呈构成性表达,由bHLH、PAS及TAD3个结构域组成,对氧浓度不敏感。HIF-2a与HIF-1a表现为独特的交错结构,能识别相同的DNA结合区。HIF-3a结构域与HIF-1a、HIF-2a相似,但缺少HIF-1a、HIF-2a的C-TAD。
1.2 HIF的功能 HIF本身无生物学活性,但可通过与缺氧反应元件结合,调控糖酵解酶、促红细胞生成素(EPO)、血管内皮生长因子(VEGF)、结缔组织生长因子(CTGF)、转化生长因子(TGF)、血红素加氧酶-1等下游基因表达,参与能量代谢、血管舒缩、血管生成、细胞凋亡和增殖等病理生理过程,使机体产生一系列适应低氧的反应。……
