医学进展
2013年01月号
医学进展

可溶性FLT1结合足细胞的脂质微区控制细胞的形态和肾小球屏障功能

    血管内皮生长因子及其受体:激酶插入结构域蛋白(FLK1/KDR)和类fms酪氨酸激酶(FLT1)是血管生成的关键调节因子。FLT1、FLK1/KDR主要在血管内皮细胞表达,但也有少数细胞能表达FLT1或FLK1/KDR。FLT1能在单核细胞、肾小球系膜细胞以及滋养层细胞等处表达。与FLK1/KDR不同的是,FLT1的作用仍然不清楚。

   近期发表于《细胞》杂志,来自加拿大西奈山医院研究人员的文章显示出FLT1的在体内的主要表达形式——可溶性FLT1(sFLT1)对于肾小球形态的调节作用。在本次研究中,研究者发现多个组织的周细胞能产生sFLT1。为了摸清sFLT1的生物作用,研究人员选择了肾小球微血管作为模型系统。研究人员将特异性的肾小球周细胞(又被称为足细胞)中的FLT1敲除,引起它们细胞骨架重组,从而产生大量的蛋白尿和肾衰竭,在动物模型中产生一系列肾病变综合征的症状。尽管光镜下显示仅有少量的细胞骨架结构改变,但蛋白脱落则异常明显。接下来,研究人员将FLT1突变的小鼠饲养1.5年以上,结果发现,本应出现蛋白尿等肾脏损害的激酶缺陷型等位基因携带体未出现该现象,表明FLT1整个基因对于自身的功能是不可缺少的,而且与FLT1的信号传导无关。

    细胞成像、蛋白组学及脂类组学显示,在0℃时sFLT1即可与足细胞表面识别并结合。如足细胞预先经肝素处理则可防止sFTL1结合,同时sFLT1与血管内皮生长因子的结合并未阻碍sFTL1与足细胞的结合。为了识别sFLT1与足细胞结合的伴侣,研究人员考察了两种交联剂,确定双N-乙酰琥珀酸亚胺脂(bissulfosuccinimidyl suberate,BS)是其结合伴侣。研究进一步发现,sFLT1与糖脂GM3的结合可促进足细胞表面的附着和快速的肌动蛋白识别,而且sFLT与糖脂GM3的结合启动了接下来的脂筏信号传导,从而证明sFLT1也具有调节肾脏血管外周细胞的功能。(作者:李秋实)

参考文献:《Cell》2012;151:384-399

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