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细胞死亡研究开辟肾脏治疗新途径

2006-04-20 11:44 范仕龙 biologynews.net 阅读 0
核心摘要: 研究人员发现,缺血性肾衰竭中,Bid和Bax蛋白相互作用导致肾小管细胞凋亡。Bid蛋白分解为tBid后激活Bax,使其转移至线粒体形成孔道,释放细胞色素C,引发细胞死亡。Bid基因敲除小鼠模型证实了这一机制。该研究为降低肾衰竭病死率提供了新靶点,并可能应用于癌症治疗中减少药物肾毒性。

研究人员指出,对供氧减少的缺血性肾衰竭患者,了解两种蛋白如何通过相互作用导致肾脏细胞自我损伤,可能有助于降低这类患者的病死率。缺血可引发细胞自毁或凋亡,尤其是耗能较多的肾小管细胞。近五十年来,缺血性肾衰竭的病死率高达50%,几乎未有改善。

乔治亚州医学院的细胞生物学家Zheng Dong博士介绍:“肾小管细胞对能量依赖性很强,当血供中断或不足时,肾小管细胞会迅速发生不可逆性损伤,最终死亡。”缺氧环境可激活Bid和Bax两种蛋白,它们之间的共同作用可能介导了细胞死亡。这两种蛋白在各自作用领域均被认为是细胞杀伤性因子,普遍存在于人体,尤其是肾脏。

Dong博士及同事在细胞培养及缺血性肾脏损伤的动物模型中发现,Bid蛋白会分解并释放出一些活性片段,使Bid蛋白从通常存在的位置转移到起细胞杀伤性作用的位置或线粒体。分解后的Bid蛋白被称为“tBid”,它可以与Bax蛋白相互作用,引起Bax蛋白构象改变,使Bax蛋白也向线粒体移动。一旦进入线粒体,Bax蛋白的片段会重新集合形成复合物,使线粒体膜形成空洞,导致参与细胞呼吸的细胞色素C等分子逸出线粒体。

匹兹堡州大学制作的Bid基因敲除小鼠模型也印证了这一现象。Dong博士指出,Bid基因敲除小鼠在肾脏从缺血状态恢复时,细胞重建速度相应减慢。因为在存活的肾脏细胞努力修复的同时,Bid和Bax蛋白也在不断介导细胞凋亡,最终导致肾功能衰竭。

这项研究的目标之一是找出引起Bid蛋白分解的蛋白酶,并阐明其后的级联反应。弄清这一过程有助于调控细胞死亡,减少不必要的细胞损伤,甚至控制癌症中的细胞自我损伤。同时,Dong博士正在进行相关研究,观察药物顺铂(Cisplatin)对肾脏的损伤作用,该药常用于睾丸癌、卵巢肿瘤、小细胞肺癌及头颈部肿瘤的常规化疗。

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