近日，马里兰大学医学院精准疾病建模中心的研究人员发现了一种机制，似乎可以解释某些基因突变是如何导致一种罕见的遗传性肾病综合征的发生。利用果模型，他们发现编码某些蛋白质的基因突变会导致细胞膜的循环代谢过程遭到破坏。本周发表在《Journal of the American Society of Nephrology.》上的研究报告称，这种异常会导致肾脏细胞结构和功能异常。
 
肾细胞功能的破坏会导致肾病综合征，这是一种由于肾脏的过滤器出现问题，导致尿液中的蛋白质异常含量增多。大约每10万个美国人中就有7个上述病症，虽然罕见，但它被认为是儿童最常见的肾脏疾病之一。
 
"研究人员最近发现了编码这些蛋白质的基因之一的突变，该基因被称为外胚胎复合体，它与肾脏疾病有关，"UMSOM医学系副教授、精准疾病建模中心主任Zhe Han博士说。"然而，外胚胎复合体导致肾脏疾病的潜在机制长期以来一直是个谜。"
 
Han博士的团队将果蝇作为模型，以更好地理解这些基因突变可能导致肾脏疾病的机制。果蝇具有专门的滤过细胞（肾脏细胞），这种细胞在结构和功能上都与人类的podocytes（一种与肾病综合征相关的肾脏细胞）非常相似。研究团队利用遗传学手段，对果蝇进行了基因筛选，并分别确定了肾小球细胞正常运作所需的8个外滤细胞基因。
 
沉默果蝇肾脏细胞中的果蝇外囊体基因导致一种被称为肾脏细胞裂隙膜的过滤所必需的结构被破坏。随后，研究人员用透射电镜仔细观察了超微结构的变化，发现了一种独特的电子致密管状结构的存在，他们将其命名为 "外囊棒"。"我们认为，外囊棒的形成可以作为一种新的生物标志物，用于研究外囊基因突变引起的疾病。"Han博士说。
 
这一发现如果得到进一步验证，将对遗传性肾脏疾病筛查患者也有重要的临床意义。"我们的研究表明，所有8个外囊基因中的突变都可能导致肾病综合征，因此应该被纳入遗传性肾脏疾病的测序靶标中"，Han博士说。
Han博士和他的团队目前正在使用他们的果蝇模型来获得更多关于调节狭缝膜蛋白的机制，以及破坏上述基因如何导致疾病的发生。
 
资讯出处：Researchers map mechanism to explain role of gene mutations in kidney disease
 
原始出处：Pei Wen et al. Exocyst Genes Are Essential for Recycling Membrane Proteins and Maintaining Slit Diaphragm in Drosophila Nephrocytes, Journal of the American Society of Nephrology (2020). DOI: 10.1681/ASN.2019060591