一个等位基因也不能少 肾脏衰竭原因新发现
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时间:2003年06月02日
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[AD340X300]东方网6月2日消息:最新研究显示,实验鼠如果缺少其中一个CD2AP(与CD2有关的蛋白质)等位基因,就似乎明显地比一般老鼠更为容易患上肾脏疾病及相关的衰竭毛病。不但如此,这类突变似乎还会破坏这些实验鼠排出累积在肾脏的蛋白质的能力。这种清除蛋白质的过程在此之前闻所未闻。
等位基因,或对偶基因,是在一个特定染色体上占据特定位置的一对基因中的其中一个。
这项研究已刊登在近期的《科学》杂志。它也是第一个提出蛋白质会正常进入肾脏、而当身体无法排除它们时有可能会引发肾脏病的研究报告。报告也确认了至少两名缺少一个CD2AP等位基因的肾脏病人,意味着这种突变可能是造成某些人患上肾脏病的罪魁祸首。
内在缺陷导致肾脏出现问题
研究的首席科研人员——美国密苏里州圣路易斯市的华盛顿大学医学院病理学与免疫学教授安德利肖(An-drey
S.Shaw)说:“多数专家相信,肾脏病是由一种针对肾脏的免疫反应造成的。不过,我们报告提出的证据说明,肾脏的内在缺陷,也
会导致肾脏出现问题。”
数以百万计的人患有肾脏病。根据美国国家糖尿病、消化与肾脏疾病研究中心,每年有超过6万5000个美国人死于末期肾脏衰竭。
虽然近来有几种基因被指为可能是导致人类患上肾脏病的因素,专家对于引发这种疾病的机制仍然知道得少之又少。
肾丝球出现异样状况
1999年,安德利肖的小组发现,完全缺少CD2AP基因的实验鼠很快会患上肾脏病,且在大约六个星期后就死于肾脏衰竭,由此说明CD2AP蛋白质对肾脏功能起着关键作用。但这些科研人员也指出,很少人会缺少一对CD2AP基因。因此他们着手研究,缺少其中一个等位基因究竟会引发什么后果。
实验进行大约九个月后,那些只有一个CD2AP等位基因的实验鼠看起来都很健康。不过,科研人员在它们死后进行解剖时发现,它们的肾丝球(glomeruli)有异样。肾丝球是肾脏内的微小血管结构,其功能是过滤血液以排泄尿液的废物。这些异样,与缺少一对CD2AP基因的三个星期大实验鼠所呈现的异样是相同的。
同时,当这些实验鼠接受毒性蛋白质注射以模拟肾脏压力时,当中有三分之二出现了肾脏病的临床症状,而相比之下,只有7%的普通老鼠会出现这些症状。此外,普通老鼠在两个星期内就会康复,但缺少一个CD2AP等位基因的实验鼠却出现更严重、更持久的症状,以致当中有些最终死亡。
安德利肖说:“缺少一个等位基因比缺少两个等位基因要普遍许多,因此实验鼠在拥有一个健康CD2AP等位基因的情况下也会患上肾脏病这一事实说明,这种缺陷可能就是导致较多肾脏病人患病的因素。
“我们的研究结果说明,通常一个人在拥有一个CD2AP等位基因的情况下还是有可能正常活动。
不过,如果他只有一个操作良好的等位基因,一种慢性疾病、压力或甚至衰老可能就会引发肾脏衰竭。”
肾脏细胞累积了血液抗体
安德利肖说,在这项研究中,最有趣的是发现实验鼠患上肾脏病的原因。尽管多数专家相信,血液蛋白质(blood
proteins)不会经过肾脏的血液过滤层,安德利肖的小组却发现,缺少一个CD2AP等位基因的实验鼠的一些肾脏细胞累积了血液抗体。
抗体是免疫体血液或组织针对某种抗原,如细菌或毒素而产生的蛋白质物质。它能消灭细菌或削弱其作用、中和有机毒素,因而形成免疫力。
这些科研人员没有在这些实验鼠体内找到可能会导致抗体积聚的免疫学异常现象。他们通过注射示踪剂观察蛋白质从血液流入肾脏的过程时,找到证据证明,CD2AP会发挥作用,安排让蛋白质分解。因此,他们认为,血液的蛋白质会涌入肾脏的血液过滤层,不过它们很快就会被排出,所以无法被发觉。然而,当拥有CD2AP基因缺陷的实验鼠衰老或遇到压力,以致蛋白质增加时,这种分解机制的障碍可能就会导致肾脏无法排出足够的蛋白质。
清除分解有障碍的蛋白质
安德利肖说:“一般以为,肾脏出现抗体显示免疫系统有问题。不过,我们的数据说明,血液的抗体和其他蛋白质可以正常进入或受困在肾脏的过滤层,而当中还有一个重要过程,即把这些蛋白质从肾脏清除掉。”
那些缺少一个CD2AP等位基因的实验鼠所出现的肾小球异常现象(glomerular
abnormalities),与一种人类疾病——局部性肾丝球硬化症(focal segmental
glomerulosclerosis)极相似。
局部性肾丝球硬化症是最普遍的肾脏病类型之一,患者包括成人和小孩,特别是非洲籍美国人,可以由慢性传染病例如爱滋病引发。目前,这种疾病没有治疗方法。
安德利肖与同事检验了45名患有局部性肾丝球硬化症的非洲籍美国人的脱氧核糖核酸(DNA),其中15病人也患有爱滋病。科研人员将这些病人的情况与另外45名患有爱滋病,但没有肾脏病的非洲籍美国人作比较。结果发现,第一组病人中,有10人的CD2AP基因出现了脱氧核糖核酸变化,而第二组病人则没有这种问题。在这10人中,有两人出现了基因突变,预料这会阻滞他们的其中一个CD2AP等位基因,而这与只有一个CD2AP等位基因会引发肾脏病的说法是一致的。
安德利肖说:“我认为,未来专家会确认许多参与清除肾脏蛋白质这一过程的基因。在这项实验中,我们确认了至少两名缺少一个CD2AP等位基因的肾脏病人。我们希望能获取更多有关这类突变的知识,以协助我们确认那些倾向于患上这类疾病的人士,从而阻止他们发病。”
来源:联合日报
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