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糖尿病肾病足细胞损伤病理机制及信号

通路的研究进展

摘要：糖尿病患者随着病程延长，病情不断发展，会产生一系列并发症，其

中，糖尿病肾病是常见的微血管并发症，是终末期肾病重要病因之一。对于糖尿

病肾病发病机制进行研究，其中足细胞损伤起到重要作用，涉及足细胞肥大，上

皮间充质转化、足细胞凋亡及自噬等。同时多个肾脏信号通路破坏，导致患者肾

脏功能受损。基于此，文章重点分析糖尿病肾病足细胞损伤病理机制及信号通路。

关键词：糖尿病肾病足；细胞损伤；病理机制；信号通路；研究进展

足细胞是特殊的上皮细胞，是肾小球滤过屏障形成的主要部分，由于足细胞

受损，导致滤过屏障破坏，且相关膜蛋白缺失，造成蛋白尿情况发生。在对糖尿

病肾病患者病理检查中发现，足细胞损伤与支持细胞功能障碍及上皮细胞障碍有

直接关系。而足细胞不可再生，会受到多种因素干扰，引起不可逆损伤，进而导

致患者肾功能不全。本文从糖尿病肾病足细胞损伤病理机制及信号通路两方面进

行研究，为临床治疗提供参考价值。

1足细胞结构和功能

足细胞也就是肾小囊脏层上皮细胞，是肾小球滤过屏障重要组成部分。肾小

球滤过屏障，可包括足细胞及足突间裂孔隔膜、肾小球基底膜以及有窗孔的内皮

细胞，是血浆蛋白滤过的最后一道屏障。当糖尿病患者机体血糖水平较高时，会

直接影响到肾小球滤过屏障功能，使其第三层中任意一层的结构及电荷屏障功能

受损，进而会产生蛋白尿情况，并加快疾病进展，引发肾功能障碍。且相关研究

[1]也证实了肾小球滤过屏障受损与足细胞损伤有直接关联，也就是说，足细胞的

结构及功能产生破坏，会加快糖尿病疾病进展，并引发糖尿病肾病的发生。

2足细胞损伤病理机制及信号通路

2.1足细胞肥大

在糖尿病肾病发病早期，足细胞肥大，病理机制较为复杂，根据相关研究表

示，肾小球足细胞肥大与糖尿病肾病具有相关性，其中，MAPK通路、TGF-β通

路、AngⅡ对系膜基质作用存在靶向价值。在高糖影响下，AngⅡ利用ROS将激酶

ERK1/2和Akt/PKB的蛋白表达水平提升，并来激活TGF-β信号通路，进而导致

肾小球足细胞肥大。同时，还可将IL-6/Gp130-JAK/STAT3信号通路激活，使足

细胞肥大，并导致足细胞损伤。

2.2足细胞上皮间充质转化

足细胞损伤中会出现上皮间充质转化现象，并能体现出滤过膜屏障被破坏，

该种情况可能与TGF-β/Smad途径、Wnt/β-catenin信号通路、ILK信号通路

有关[2]。（1）TGF-β/Smad途径：糖尿病肾病患者高葡萄糖耐量可对TGF-β的

表达进行激活，被活化后，TGF-β分别与其受体Ⅱ型、受体Ⅰ型整合，形成配体

-受体复合物，并能促使下游蛋白Smad2及Smad3的磷酸化与Smad4结合形成

Smad复合物，到达细胞核后会导致足细胞上皮间充质转化现象发生[3]。（2）

Wnt/β-catenin蛋白信号通路：在Wnt/β-catenin信号被激活后，足细胞相关

蛋白的mRNA表达明显减低，Wnt3a、β-catenin、Snail的mRNA表达明显增加。

Snail蛋白基因对足细胞上皮间充质转化转录有重要影响。（3）ILK信号通路：

ILK可在跨膜信号转导中起到重要作用，作为一种丝氨酸苏氨酸激酶，与整合素

结合，会引起下游分子Akt及GSK-3β磷酸化，而磷酸化后的Akt和GSK-3β可

对β-catenin蛋白的转变进行抑制，细胞质中高浓度β-catenin蛋白会向细

胞核中转移，并与转录因子结合，促使Snail蛋白表达。

2.3足细胞凋亡

通常情况下，诱导足细胞凋亡的基因会与抗凋亡基因信号通路共存，两通路

保持平衡状态，并能保证足细胞正常稳定。但是当肾小球密度及数量降低，则

[4]

打破这一平衡，使得足细胞凋亡通路占据主导地位，其中包括的途径有TGF-β1

信号通路、AngⅡ信号通路、AMPK信号通路、ROS信号通路、内质网应激（ERS)

信号通路等。（1）TGF-β1信号通路：患者机体内处在高糖状态时，TGF-β1途

径呈现活跃状态，可对Smads、mTOR和其他信号途径进行介导，促使足细胞凋亡。

（2）AMPK信号通路：此信号通路较为复杂，患