儿童肾病遗传基因

发布时间: 2016-03-28 10:20:11

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肾病综合征(nephroticsyndrome,NS)是小儿泌尿系统疾病中的常见病。据国内统计分析,本病占小儿泌尿内科住院患儿的31%。其病因和发病机制尚不清楚。一般认为免疫因素和炎症损伤在发病中起主要作用。治疗药物以肾上腺皮质激素为主。对于儿童肾病综合征而言,尽管大多数病例属于微小病变型,临床上具有对激素敏感、缓解率高、预后好等特点,但仍有10%~20%的患儿经正规肾上腺皮质激素治疗不能缓解,对激素抵抗。近年来随着分子生物学技术的进展,研究发现足细胞相关蛋白编码基因异常和某些肾病综合征发病有关。儿童肾病遗传基因

肾小球滤过屏障由具有窗孔的内皮细胞、肾小球基底膜(GBM)、以及最外层的足细胞(podocyte)足突及其间的裂孔隔膜(slitdiaphragm,SD)构成。滤过屏障对于分子大小、形状及电荷有选择性通透,严格限制血浆中大分子蛋白的滤过。GBM是一种分子支架,在过去30~40年间,GBM在蛋白尿的发病机制中起主要作用被大家所接受。最近几年足细胞及足细胞裂孔隔膜相关蛋白在蛋白尿中的发病中的作用备受关注,而足细胞相关蛋白编码基因异常和一些肾病综合征发病关系密切。这些基因包括NPHS1、NPHS2、ACTN4、WT1、CD2AP、NEPH1、TRPC6等,现分述如下:

一、NPHS1

1998年,肾小球足突细胞SD上的分子蛋白Nephrin的发现,使我们能够在分子水平上研究肾小球滤过屏障的作用。Nephrin是一种由1241个氨基酸组成的跨膜蛋白,属于细胞黏附分子中的免疫球蛋白超家族成员。编码Nephrin的基因为NPHS1,基因位于19q13.1,长26kb,含29个外显子,编码1214个氨基酸。

NPHS1突变首先发现于芬兰型先天性NS(CNF)患者。CNF是常染色体隐性遗传疾病,常在新生儿期(甚至产前)即出现蛋白尿,并伴快速进展的肾功能衰竭。病理学上以远端小管囊状改变、进行性肾小球硬化和广泛的足突消失为特征。儿童肾病遗传基因研究提示nephrin缺陷是发生蛋白尿和足突融合的原因之一[1]。NPHS1基因有两个典型的突变:外显子2上2个碱基的缺失(Fin-major)突变和外显子26的无义突变(Fin-minor)。94%的CNF病例有以上两型突变,前者占78%,后者为16%。此外,CNF病人NPHS1基因突变还包括碱基缺失、碱基插入、无义突变、错义突变及剪接突变,导致读框移位、终止密码子提前及mRNA剪接异常。这为CNF的产前诊断提供了一种特异性手段[3]。国内石岩等[2]首次发现中国人CNS存在NPHS1基因突变,并证实致病突变为国际首次报道的3个杂合突变,1个为缺失突变(1893~1900del8),2个为错义突变(G928A和G2869C)。

nephrin除了在自身分子间相互作用以发挥稳定足突结构、信息传递之外,尚与表达于SD上的其他分子蛋白如podocin、zonula occludens-1(ZO-1)、CD2AP等结合,共同发挥信号传导、转录活化等作用。

二、NPHS2

从1995年起,Fuchshuber等在家族性激素依赖性肾病综合征家系中发现了NPHS2基因突变,到2000年,Boute采用定位克隆的方法成功克隆了NPHS2,并从胎儿肾cDNA文库中分离出来cDNA。儿童肾病遗传基因该基因定位于1q25-q31,全长3.1kb,具有8个外显子,编码具有383个氨基酸残基的蛋白podocin,定位于裂孔膜插入足突膜的部位,呈发夹样结构,其分子量为42KD,是一种膜内在蛋白,属于band-7-stomatin蛋白。

podocin缺陷小鼠(podocin-/-)表现为出生之前广泛的足细胞受损和蛋白尿,出生几天后死于尿毒症然而,这些podocin-/-小鼠没有进展至FSGS,但在病理学上显示出与CNS相似的足突消失和弥漫性系膜硬化,并伴肾小管扩张。表明在蛋白尿状态下,podocin表达降低导致了足突消失[4]。

NPHS2突变最初是在早发的婴儿NS/FSGS中得到证实,表现为常染色体隐性遗传,有家族发病倾向。到目前为止,已发现50余种致病性基因突变,NPHS2全长8个外显子均可发生突变,包括错义、无义、移码、剪切等突变效应。典型的早发型类固醇抵抗型肾病综合征(steroid-resistantnephroticsyndrome,SRNS)NPHS2突变部位遍及NPHS2全长8个外显子,但多集中在氨基端,导致podocin功能丧失,其特征性病理变化为FSGS,其发病年龄较早(3个月至5岁起病),临床表现较重,对类固醇治疗抵抗,且较快进展为终末期肾病。儿童肾病遗传基因而晚发型SRNS患者NPHS2突变多累及NPHS2羧基端5~8外显子,导致编码的podocin蛋白肽链缩短或氨基酸序列变化,推测这些羧基端异常的podocin蛋白产物可能保留了podocin的一部分功能,因此发病较晚,病情亦相对较轻。临床研究显示,NPHS2基因突变在家族性儿童隐性遗传SRNS家系中占46%,NPHS2突变也是晚发型隐性遗传性家族性FSGS的致病原因之一[5]。国内余自华等[6]曾对23例散发性SRNS患儿进行了NPHS2基因突变分析,首次证实了中国儿童散发性SRNS存在NPHS2基因突变,突变发生率为4.3%。提示在我国对于<16岁的散发性SRNS患儿,也要考虑有NPHS2突变的可能。

目前发现的NPHS2基因突变的散发性SRNS患者具有发病年龄变异较大,病理类型多样,免疫抑制剂治疗效果差,肾移植后不再复发的特点。所以有学者认为对原发性肾病综合征患者在决定免疫抑制治疗方案前有必要进行NPHS2基因突变的筛选,以便为对NPHS2基因突变的INS患者进行正确的预后估计并选择正确的治疗方案。

三、CD2AP

CD2相关蛋白(CD2associatedprotein,CD2AP)是由Dustin等在小鼠T细胞与抗原递呈细胞(antigenpresentingcell,APC)间的特异性连接中首先发现。儿童肾病遗传基因CD2AP的发现是肾小球足细胞裂孔膜分子研究中继nephrin发现之后又一新的里程碑。CD2AP是与CD2相互作用的跨膜蛋白,CD2AP基因定位于6q12.3。该基因广泛表达于全身各组织,在肾脏中主要表达于足突细胞。人类CD2AP是分子量为80KD的连接蛋白,含有639个氨基酸残基,属于免疫球蛋白超家族成员。CD2AP基因突变引发FSGS,遗传方式尚不明确。

目前,有众多动物实验表明,CD2AP功能异常和/或基因突变与蛋白尿发生有关。CD2AP基因敲除小鼠在临床和病理方面的表现与人类婴儿期的肾病综合征较为接近,这些患儿在出生第1年中出现蛋白尿和肾病综合征,病理上显示肾小球有广泛的系膜区沉积物并侵犯毛细血管腔,系膜弥漫性硬化,并快速进展至终末期肾衰竭。CD2AP-/-小鼠模型中由于CD2AP缺失所致的肾小球足细胞功能的缺陷,为人类免疫触发性肾小球肾病(immunotactoidglomerulopathy,ITG)中肾小球沉积物的形成进一步提供了证据。儿童肾病遗传基因Kim等[7]报道了两例FSGS患者的基因突变分析结果,显示CD2AP的一个等位基因不表达,证实了CD2AP异常也是人类肾小球疾病易感性的一个决定因素。

国内潘晓霞等[8]对82例原发性FSGS患者CD2AP基因进行分析,发现2个新的CD2AP基因外显子突变,突变检出率为2.4%,突变患者肾组织内CD2AP、podocin表达明显减少,推测CD2AP可能为中国人散发性FSGS的致病原因之一,CD2AP的突变可能影响其他裂孔膜蛋白的表达。

基于目前的研究推测,CD2AP的主要功能有:(1)作为结构蛋白参与细胞骨架组装;(2)作为信号分子参与信号转导;(3)与蛋白质降解有关;(4)免疫辅助功能。

尽管1999年就发现CD2AP基因缺陷可能与蛋白尿发生有关,但近年来进展不多。CD2AP是一个免疫分子,其基因缺陷不仅引起免疫功能的异常,同时还引起蛋白尿和肾小球病变,因此,CD2AP基因突变、功能变化与蛋白尿发生关系的研究可能把NS发病机制中的遗传缺陷因素与免疫功能紊乱联系起来,把先天和后天因素联系在一起研究有助于深刻揭示NS发生的遗传基础、作用机制和可能的影响因素。儿童肾病遗传基因

四、ACTN4

ACTN4定位于19q13染色体上,ACTN4编码蛋白α-actinin-4是α-actinins同分异构体之一。属于肌动蛋白交联蛋白,是足突细胞骨架的重要成份。国外学者发现经典FSGS的致病基因为ACTN4。表现为常染色体显性遗传肾病综合征。ACTN4基因突变小鼠也出现类似人类的表现。目前在FSGS患者中发现突变均为ACTN4第8外显子的替代突变。关于散发性FSGS患者是否也存在ACTN4突变目前还缺乏足够研究。目前,对于ACTN4突变的研究仅限于极少数的病人中。因此,和CD2AP一样,明确ACTN4在人类NS/FSGS中的作用还有很多工作要做。

五、WT1

Wilms'tumorgene(WT1)定位在11p13染色体上,表达于足细胞。WT1最初是作为失活肿瘤抑制基因从Wilms'瘤的亚型中发现的。WT1基因包含10个外显子,编码具有4个锌指的蛋白。WT1具有几个不同的亚型,WT1中两个主要的选择性结合位点可以产生4个不同的亚型,而且通过转录后修饰和RNA编码能增加至少24种WT1蛋白亚型。WT1的调节表达对维持肾脏和生殖器的发育起重要作用,但如何调节其机制仍然不清。WT1基因突变往往与孤立性弥漫系膜硬化、Frasier综合征和Denys-Drash综合征有关。儿童肾病遗传基因孤立性弥漫系膜硬化表现为早发的肾病综合征,进展至终末期肾病的时间快,不伴性腺异常。Frasier综合征主要表现为进行性肾小球病变伴男性假两性畸形,病理表现为FSGS。Denys-Drash综合征主要表现为弥漫性系膜硬化的进行性肾病、男性假两性畸形和高发的Wilms'瘤三联征。这两个综合征在儿童早期发病时表现有生殖腺功能障碍和FSGS或弥漫性系膜硬化的进行性肾病是其特征。孤立性弥漫性系膜硬化和Wilms'瘤或泌尿系畸形相关SRNS患儿中存在WTI外显子8和9基因突变已经得到证实,WT1致病性突变亦有可能存在于内含子中。尽管这方面的资料仍然有限,但是,目前的研究提示对散发性SRNS病人WT1外显子8和9筛查,仍能充分检测出致病性WT1突变,并为SRNS提供不同的治疗方案[9]。

六、NEPH1

NEPH1是一种新发现的在足细胞裂孔隔膜上表达的跨膜蛋白,由Donoviel等[10]在2001年从小鼠实验中最先报道的,其编码基因被命名为NEPH1,具有组成滤过屏障和信号转导等功能。人NEPH1基因位于1q21~q25。这一区域是一个已知与儿童期肾病综合征有关的基因区域。

动物实验表明,NEPH1基因敲除小鼠中出现蛋白尿,并且有较高的出生后死亡率,存活超过一周的小鼠均体弱、瘦小,但无水肿。儿童肾病遗传基因所有NEPH1基因敲除小鼠均在出生后3~8周内死亡。研究表明,NEPH1包含有Grb-SH2结合位点和PDZK1结合位点。这提示其很可能与信号瀑布效应有关,参与细胞信号转导。

NEPH1作为裂孔隔膜上的重要的组成蛋白和信号分子,它与裂孔隔膜上的其他的组成蛋白nephrin、podocin、CD2Ap、ZO-1有着密切的结构和功能上的联系,由于NEPH1是一个全新的分子,目前对于它的研究还不够深入,对于它与其他裂孔隔膜组成成分的关系、信号转导的上下游分子及动物实验方面的研究还很欠缺。

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精彩问答

  • 肾病综合征不能吃什么

    虽然肾病综合征的患者都有大量的蛋白尿,但是也不能让患者吃一些高蛋白食物,因为高蛋白食物会增加肾小球滤过,不仅会加重蛋白尿,还会促进肾脏病情的进展,所以不要让患者吃一些高蛋白食物,该让患者吃一些优质蛋白。同时当患者发生水肿时,要注意低盐饮食,不要吃一些咸菜等含盐量较多的食品,患者应以清淡饮食为主。多数患者还会存在血脂升高,所以为了减轻患者的高脂血症,应该少吃过于油腻、含油脂较高食物,应该多吃一些含有多聚不饱和脂肪酸和可溶性纤维的食物,例如燕麦、植物油等。

  • 腰部疼痛有可能是肾病吗

    腰部疼痛很有可能是肾病。特别是急性肾盂肾炎、肾结核、尿路结石等都会引起腰部的疼痛,同时还容易伴有发热、尿痛、尿急、尿线细弱、排尿困难等表现。所以一定要及时去医院就诊,完善相关检查,明确具体的病因,积极的治疗原发病。同时腰部疼痛也有可能见于腰椎间盘突出症,还需要完善腰椎间盘CT等检查。所以出现腰痛不要大意,及时接受相关治疗。平时要注意多休息,不要久站和久坐,避免剧烈运动。

  • 膜性肾病患者能活多久

    膜性肾病患者不要有太大的心理压力,膜性肾病是个相对稳定的病,其中约有四分之一的患者还可以自发性的纾解,但是长期反反复复病发有蛋白尿的患者抵达肾衰也要五年约莫,总的来说从膜性肾病到肾衰竭末期差不多也得需要有二十年,膜性肾病患者积极救治预后未来情况还是相当乐观的。特别声明尽量避免使用一些调味品,多吃蔬菜,如绿色蔬菜和瘦肉,加强营养和提高免疫力。

  • 肾病患者能吃腐竹么?

    腐竹,大豆"蜕变"的不完全版,完全保存了大豆高蛋白、高脂、高磷、高钾的特点,其实并不适合肾友食用!腐竹比整粒大豆蛋白(35%)都高,高达44.6%,是典型的高蛋白食物。若肾友一顿吃2两瘦肉(18g蛋白质),则只好吃腐竹40g,如果要吃必须压制好量。

  • 肾病患者可不可以登山

    虽然适量的运动有助于病情的恢复,但是肾病的患者一般不建议去登山,因为登山这项运动活动量较大,属于剧烈运动,会导致患者出现疲劳,有可能会加重病情,甚至还有可能导致患者进入肾衰竭。这是因为登山的过程中,如果大量出汗、液体丧失,容易导致肾脏供血不足,出现肾衰竭。但如果患者病情较稳定,可以适当的进行慢跑或者打太极拳等,活动量较小的运动,然后才慢慢的增加活动量。而且在以后可以去登山时,也一定要注意循序渐进,不可以突然增加运动量或者运动强度,不要太过疲劳,一定要及时休息。

  • 血压高对肾病有影响吗

    血压高对肾脏病是有影响的,这种影响主要表现在肾脏本身以及肾动脉两个方面。第一,肾脏本身的损害。长期血压升高会引起肾小球损害,导致肾小球的滤过功能受损,引起蛋白尿现象发生,并且随着疾病的进展,出现肾功能衰竭,甚至尿毒症现象发生,而这种肾功能损害的现象反过来又会加重高血压现象。第二,引起肾动脉粥样硬化发生。长期血压升高的状态会引起肾动脉出现粥样硬化狭窄,导致肾脏的血液供应减少,继而引起肾功能的损害,出现肾功能衰竭,严重的情况下甚至引起尿毒症现象发生。

  • 膜性肾病一期治愈后容易反复吗?

    膜性肾病的病程呈缓慢进步性,通常是持续性蛋白尿,十多年后肾功能逐渐继续恶化;有时表现出为肾综的临床诊断纾解和继续恶化交错再次出现。儿童患者预后良好,绝大部分会完全缓解;成人患者约25%可自发性完全缓解,20%-25%的患者可部分纾解和肾功能长期保持稳定,极少数病人病情会扩张至肾衰竭。故本病病情进步情况有很大个体差异性。积极救治与不治疗者,预后有显著差别。故应积极救治,不定期仔细观察肾功能。需求注意可以多吃富含膳食纤维的食物,以减轻肾脏负担,帮助保护肾脏功能。

  • 膜性肾病可以吃茄子吗

    茄子作为一种蔬菜,非常受到人们的喜爱,因为茄子含有丰富的维生素、蛋白质、少量元素以及矿物质,所以从茄子的功效来说,可以起到清热解毒、利水消肿等等一些作用。所以对于膜性肾病的患者来说是可以吃茄子的,因为茄子还有降低血脂以及清除氧自由基的作用,对于膜性肾病如果合并有高脂血症以及水肿的情况下,可以起促进到患者利尿消肿的作用,而且能够软化血管。膜性肾病通常最主要的表现,就是患者有蛋白尿、低蛋白血症,会出现水肿,所以膜性肾病患者适当的吃茄子,可以起到一定的药用价值。当然,如果患者吃茄子以后感觉有胃胀不适,可以不吃茄子。

  • 膜性肾病会引起糖尿病吗

    膜性肾病属于病理诊断,而糖尿病属于临床。原发性膜性肾病,通常情况下不会伴有血糖的增高,但在使用药物的过程中,如肾上腺皮激素会引起类固醇性糖尿病。停用激素后大部分患者血糖回复正常。糖尿病引起的肾脏损害,个别患者进行肾穿刺活检后,可以提示是膜性肾病。

  • 膜性肾病肌酐会升高吗

    膜性肾病是肾病综合征常见的一种病理类型,多见于中老年的患者,通常膜性肾病的临床表现因人而异,膜性肾病一般会出现大量蛋白尿及蛋白血症。当然,膜性肾病通过治疗以后,很多膜性肾病的病情都能够完全缓解血肌酐在正常范围之内,但是也有少数膜性肾病通过激素以及免疫制剂治疗以后,病情不能够缓解,大量蛋白尿持续存在。在这种情况下,患者的肾功能会出现异常,也就是说患者血肌酐会升高。有一部分膜性肾病由于治疗效果欠佳,会随着时间的延长,会出现肾功能衰竭。所以膜性肾病肌酐会出现升高的,所以对于膜性肾病一定要引起足够的重视,需要积极的治疗,避免过早过快地进入尿毒症期。

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