Corin mRNA和蛋白在人腎小管中的表達及意義一種可能的自分泌調(diào)控鈉穩(wěn)態(tài)的新機制.pdf

1、目的：
　　Corin是一種II型跨膜絲氨酸蛋白酶，其主要生物學功能是活化心房利鈉肽（atrial natriuretic peptide，ANP）。在心肌細胞中，corin將心房利鈉肽前體（pro-atrial natriuretic peptide，pro-ANP）轉化為有活性的ANP。ANP經(jīng)血液到達外周組織，與靶細胞上的A型心房利鈉肽受體（atrial natriuretic peptide receptor-A，NPR-

2、A）結合，提高細胞內(nèi)的cGMP水平，激活cGMP-依賴性蛋白激酶。在腎臟，ANP能提高腎小球濾過率，減少水鈉重吸收，抑制腎素的釋放；在外周血管，ANP有舒張血管平滑肌的作用。因此，ANP能降低血容量，維持水鈉平衡。
　　Corin基因敲除小鼠表現(xiàn)為自發(fā)性高血壓，而且在高鹽飲食狀態(tài)下高血壓進一步加重。在罹患高血壓和心肌肥厚的非洲裔美國人中，有研究發(fā)現(xiàn)corin基因的單核苷酸多態(tài)性；中國高血壓病人中也發(fā)現(xiàn)有corin基因的突變。在人肺

3、癌、子宮內(nèi)膜癌等惡性腫瘤細胞系中也發(fā)現(xiàn)有corin mRNA的表達。
　　已有文獻報道，除了心臟以外，體內(nèi)有多種臟器表達 corin，如骨骼、皮膚、大腦等。在以往的研究中還發(fā)現(xiàn)corin表達于小鼠皮膚的毛乳頭，corin敲除小鼠可出現(xiàn)明顯的毛發(fā)顏色改變。人類皮膚中corin的表達還未被研究。另外，corin mRNA還在人臍帶和睪丸組織中被檢測到，但具體表達的細胞還未被闡明。在妊娠期小鼠子宮中也發(fā)現(xiàn)有corin mRNA的存在。在

4、人類子宮中的表達還有待研究。
　　另有研究表明，在大鼠腎臟疾病模型中，腎臟組織內(nèi)corin的表達下降，同時有鈉潴留表現(xiàn)。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在人類腎臟組織中corin有表達。但是，corin在人類腎小管的具體表達分布情況仍不清楚。
　　本課題中我們采用人體組織樣本，研究corin在多個心外臟器：臍帶、皮膚、睪丸和子宮中的表達。同時，著重研究corin在人腎小管中的表達分布和corin在腎小管上皮細胞中的亞細胞定位。還研究ANP降解酶ne

5、prilysin和corin蛋白的shedding酶ADAM10在腎小管中的分布。最后，我們還研究corin蛋白在腎極性上皮細胞中的轉運分選。這些研究將為進一步闡明corin在心外組織中的生理功能提供理論基礎。
　　方法：
　?。?）運用免疫組織化學法檢測人臍帶、皮膚、睪丸和子宮中corin蛋白的表達。
　　（2）運用免疫組織化學法檢測corin蛋白、ANP和NPR-A在腎臟中的表達；用原位雜交法檢測CORIN，NPP

6、A（編碼pro-ANP），NPR-A mRNA在腎臟中的表達。用免疫電鏡技術檢測corin在小鼠腎近曲小管上皮細胞內(nèi)的亞細胞定位。
　　（3）在人腎臟組織中，運用免疫組織化學方法檢測ADAM10和neprilysin的表達。將兩者與corin分別進行雙標記免疫熒光檢測。
　　（4）將neprilysin質(zhì)粒轉染穩(wěn)定表達corin的人胚腎293（human embryonic kidney293，HEK293）細胞，收集上清和

7、制備裂解液，運用免疫沉淀和蛋白免疫印跡法（Western blotting）檢測重組corin蛋白在細胞漿內(nèi)的表達和上清中corin蛋白shedding片段的變化。
　?。?）研究corin在腎極性上皮細胞中的蛋白轉運分選，將編碼不同長度胞內(nèi)段的corin質(zhì)粒轉染犬腎小管上皮細胞（Madin-Darby Canine Kidney，MDCK），免疫熒光標記后在共聚焦顯微鏡下檢測corin蛋白在MDCK細胞膜上的分布。
　　結

8、果：
　?。?）Corin蛋白在人臍帶、皮膚、睪丸和子宮中的表達：Corin表達于臍帶的羊膜細胞、華通氏膠內(nèi)間質(zhì)細胞、動脈和靜脈的平滑肌細胞和內(nèi)皮細胞。在皮膚中，corin表達于皮脂腺、汗腺上皮細胞和少量間質(zhì)細胞。在睪丸中，睪丸間質(zhì)細胞、巨噬細胞、支持細胞、精子細胞和精子均表達corin。在子宮中，非妊娠子宮內(nèi)膜中未見corin表達，正常妊娠子宮蛻膜細胞明顯表達corin，而在子癇前期患者的蛻膜細胞中corin表達減少。
　

9、?。?）Corin、ANP和NPR-A mRNA和蛋白在人腎小管中的表達：在腎小球，corin蛋白的表達基本為陰性。在近端小管上皮細胞中corin有很強的表達，在遠端小管上皮細胞中corin有弱表達。在腎外髓部分，集合管和髓袢深支粗段的上皮細胞均表達corin蛋白。在腎內(nèi)髓部分，corin陽性表達的腎小管主要是集合管上皮細胞，在髓袢細段上皮細胞有弱表達。通過對corin蛋白在各腎小管的表達進行定量圖像分析，corin在近曲小管的表達高于

10、遠曲小管和集合管。ANP和NPR-A在人腎小管中的表達分布與corin的表達分布相似。免疫電鏡的結果顯示，corin表達于小鼠近曲小管上皮細胞的頂端膜區(qū)。
　　在 mRNA水平的原位雜交檢測結果顯示，在腎臟皮質(zhì)部分，近端小管上皮細胞中可見到高水平的corin、NPPA和NPR-A mRNA表達，在遠端小管上皮細胞中三者的表達較弱。在腎髓質(zhì)部分，在集合管上皮細胞中可以見三者的明顯表達。
　?。?）在人腎小球囊的壁層和臟層上皮細

11、胞中均可見neprilysin的表達。在近曲小管上皮細胞 neprilysin的表達集中于刷狀緣。其他腎小管上皮細胞中未見 neprilysin的表達。ADAM10主要表達于人腎皮質(zhì)遠曲小管和髓質(zhì)集合管上皮細胞。運用免疫熒光對腎組織進行corin和ADAM10的雙標記的結果顯示，corin的表達主要集中于近曲小管上皮細胞，而ADAM10主要表達于遠曲小管上皮細胞。Corin和neprilysin免疫熒光雙標記檢測顯示：neprilysi

12、n表達于近曲小管上皮的刷狀緣，corin集中表達于刷狀緣下的頂端膜區(qū)。ANP、NPR-A分別和neprilysin免疫熒光雙標記顯示：ANP彌漫表達于近曲小管上皮細胞的細胞漿內(nèi)，部分表達刷狀緣區(qū)，ANP的表達與neprilysin的表達有部分重疊。NPR-A蛋白除少量表達于胞漿內(nèi)外主要表達于刷狀緣區(qū)域，刷狀緣區(qū)域NPR-A與neprilysin的表達完全重疊。
　?。?）在neprilysin轉染穩(wěn)定表達corin的HEK293細

13、胞實驗中，neprilysin的表達并未改變細胞裂解液中corin的表達水平和上清中corin蛋白的片段大小。
　?。?）用編碼不同胞內(nèi)段長度的corin質(zhì)粒轉染細胞的實驗結果顯示：野生型corin蛋白表達于MDCK細胞的頂端膜區(qū)；在心肌細胞（HL-1）和HEK293中，野生型corin同時表達于頂端膜區(qū)和基底側膜區(qū)。當corin蛋白胞內(nèi)段氨基端減少30個氨基酸殘基時，部分corin蛋白被轉運分選至MDCK細胞基底側膜區(qū)。

14、　　結論：
　?。?）本研究揭示了人類腎小管中corin、ANP和NPR-A的表達分布，提示在人腎臟中corin-ANP信號通路可能以自分泌的機制調(diào)控，而且這一自分泌機制的主要作用部位在腎近曲小管。
　?。?）Neprilysin對corin蛋白的shedding和降解均無明顯影響。
　?。?）與corin蛋白在腎小管中的分布不同，ADAM10在人腎遠曲小管的表達強于其在近曲小管的表達，提示corin在腎小管上皮細胞膜

15、表面shedding調(diào)控機制可能與心肌細胞膜表面不同。
　　（4）Corin蛋白胞內(nèi)段氨基酸序列在腎極性上皮細胞中對其至頂端膜區(qū)定位有分選信號作用。
　?。?）Corin蛋白在人心外臟器，如臍帶、皮膚、睪丸和子宮組織中均有表達，提示corin在心外組織可能調(diào)控多種局部生理功能。目前已知，corin在妊娠子宮螺旋動脈的重塑中起重要調(diào)節(jié)作用。
　　綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)corin-ANP信號通路存在于人腎小管，這提示腎臟內(nèi)具有