南华大学 421001
摘要：紧密连接蛋白（Claudins，cldns）是构成紧密连接复合物的主要成分之一，维持机体内环境的稳定，保持上皮细胞的极性[1]。它的表达水平及分布情况与多种疾病关系密切，如家族性、伴发高尿钙和肾脏钙质沉着的低镁血症，鱼鳞病和肾囊肿有直接关系[2-4]，近年来发现与急性肾损伤的发生发展有着密切的关系，本文就cldns在急性肾损伤中相关研究进行综述。
关键词：紧密连接；Claudins；急性肾损伤
Cldns在肾脏组织中分布丰富，是肾小管上皮细胞间紧密连接的重要组成部分，对维持肾小管上皮细胞极性及调节离子渗透性发挥着重要的作用，如其结构及分布异常均可导致肾小管上皮细胞的生理功能失调，在疾病的发生发展中扮演着重要的角色[5]；Cldns在肾脏组织中分布不但丰富，约20种左右，而且在肾单位的不同节段表达的 Cldns不同，在不同疾病中，Cldns的表达程度不一样，有的表达水平上调，有的无明显改变，而有的则表达下调，还有的合并分布发生异常[6-7]。探讨Cldns在肾脏的表达及分布对疾病的认识有着非常重要的作用。
1 cldns家族成员的结构和功能
Cldns是一种四分子交联体蛋白，属于紧密连接蛋白家族，目前在哺乳动物细胞中共发现了27个成员，分子量在21~28kD之间。 Cldns家族成员具有相同的分子结构，其肽链四次穿越细胞膜，NH2-和COOH-端位于细胞质中，细胞外的肽链形成两个跨膜的环，为细胞外1环和细胞外2环，细胞外1环在决定细胞间的跨上皮电荷抵抗和细胞外电荷的选择性[8-10]，细胞外2环则目前有研究认为其折叠成螺旋-转角-螺旋型，在Cldns之间形成二聚体，介导Cldns间联系[11]，并且也可充当产气荚膜梭状芽胞杆菌肠毒素受体，用于调节屏障功能和药物的运输[12]。
2 cldns在肾脏的分布及作用
Cldns在肾组织中分布丰富，约20种左右Cldns在肾组织中表达，且其在肾小管的不同节段的肾小管上皮细胞中表达不同，众所周知，肾单位的不同节段的功能不同，与Cldns的分布不同有很大关系[8]。在近曲小管，大量的盐和水重吸收，这部分主要以形成传导离子的孔隙的Cldns分布为主，如claudin-2、-17、-10等；在髓袢升支粗段最重要的功能是重吸收钙和镁，并调控钙敏受体，而这部分分布最丰富的则是 claudin-16和claudin-19[13]；在远端肾肾单位钠离子是被动吸收，而氯离子则是主要吸收，因此，紧密连接蛋白形成对促进氯离子重吸收的孔道蛋白，形成电负荷，促进钠的重收，钾、酸的分泌，因此，此部分以claudin-3、-4、-7 和 -8分布[14]。
3 cldns在急性肾损伤表达及意义
急性肾损伤（acute kidney injury,AKI）是目前临床上最常见的疾病之一，发生率和死亡率高[15]，目前有少量研究发现在缺血再灌注肾损伤、脓毒性导致的急性肾损伤等模型中发现紧密连接的结构不仅破坏，而且其蛋白质表达水平和mRNA表达水平发生了变化。
早期研究中，Kieran NE等[16]夹闭瑞士小鼠（重量在25至35g）双侧肾蒂30分钟后再灌注24小时杀死小鼠获取肾组织，微阵列基因芯片分析数据显示，在总共12488个表达的基因中，发现在cldns家族中claudin-1、-3、-7的表达水平发生了显著变化，并进一步进行RT -PCR检测，发现其分别上调了6.97、 4.71、9.24倍，并也验证了claudin-8和-6的表达水平无明显改变，其它claudin-2在微阵列基因芯片分析约下调1.9倍。Kieran NE等[16]同时建立了用叶酸（250 mg/kg）诱导小鼠急性肾小管坏死的模型，分别于应用叶酸后0，3，6，24和72小时杀死小鼠，微阵列基因芯片分析同样发现在cldns家族中claudin-1、-3、-7的表达水平发生了显著变化，同时应用RT -PCR检测验证，发现claudin-1随损伤时间的延长，mRNA表达水平逐渐上调，至6小时达到高峰，随后表达逐渐下调；claudin-3随损伤时间的推移，表达水平逐渐上调；claudin-7在6小时内无明显上调或下调，6小时后急剧上调，24小时后缓慢上调。在这两个实验中，虽未评价血清肌酐与各指标的相关性，但其血清肌酐水平均比基础值高出约在4至5倍以上。接着，Supavekin S等[17]夹闭小鼠单侧肾蒂45分钟后，分别于0、3、12或24小时再灌注的模型中，微阵列基因芯片分析中不仅发现了各凋亡基因的表达变化，而且同样也发现了claudin-7的表达水平发生了变化。
近期Eadon MT等[7]在内毒素诱导的急性肾损伤的动物模型中，进一步验证了cldns在急性肾损伤中的表达发生了变化（claudin-1、-3表达上调，Claudin-4 蛋白质表达水平下调，而其mRNA表达水平上调，Claudin-8蛋白质表达无明显改变，而mRNA表达水平下调）， 在急性肾损伤中，cldns的表达水平不仅发生了变化，而且其结构及分布发生了变化，从而导致肾单位的功能发生异常，导致蛋白尿，血清肌酐、尿素氮水平上长升，在Reyes JL等[18]在重金属导致的急性肾损伤的论述中，认为重金属是通过氧化应激导致的紧密连接蛋白的分布异常。在环孢素诱导的急性肾损伤大鼠模型中[19]，环孢素通过氧化应激导致一些cldns的表达水平发生了变化，如claudin-2mRNA和蛋白质表达水平均下调，而claudin-5的表达水平无明显改变。
近期Gonzalez JE等[20]在体外应用过氧化氢诱导的肾小管上皮细胞损伤中，验证了部分（claudin-1、claudin-2）的表达水平及定位发生了变化，从而影响肾小管上皮细胞的功能状态。
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结语
因此，在急性肾损伤中，cldns的表达水平及定位发生了变化，进而影响肾脏的功能状态，但是在急性肾损伤中并不是所有cldns的表达均发生了变化，因此，对cldns的进一步研究，有利于对急性肾损伤的机制深入探讨。
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作者信息：南华大学在读硕士研究生
论文作者:夏团红
论文发表刊物:《健康世界》2015年12期
论文发表时间:2016/5/24
标签：损伤论文; 水平论文; 肾小管论文; 发生了论文; 紧密论文; 蛋白论文; 肾脏论文; 《健康世界》2015年12期论文;