骨桥蛋白在肾纤维化不同阶段中的作用研究进展

银锡靖，覃诗婷，杨柯

(广西中医药大学，南宁535000)

炎细胞因子，与肾脏病的发生发展密切相关[6]，且在肾脏病理时期表达的部位及表达量均有差异。有学者[7]证实IL-18通过诱导OPN表达，从而加重醛固酮诱导的肾间质纤维化。研究[8]表明，OPN是肾间质纤维化的启动因子，在肾脏纤维化过程中均发挥重要作用，OPN可能是预防肾纤维化的潜在治疗靶标。因此，研究OPN在肾纤维化不同阶段中的作用对于指导临床治疗、改善肾病患者生活质量具有重要意义。现就OPN在肾纤维化四个阶段中的作用研究进展综述如下。

1 OPN在纤维细胞激活和肾脏损伤阶段中的作用

肾小管细胞被激活，管周毛细血管内皮促进单核细胞迁移到间质中，发展成熟为巨噬细胞，并且活化肌成纤维细胞；活化的成纤维细胞不断填充间质，不断积累，形成肾纤维化。成纤维细胞激活和增殖对于成纤维细胞-肌成纤维细胞转化是肾间质纤维化病理变化中的关键进程[9]。

OPN是由肾脏产生的能介导细胞黏附和迁移的磷酸蛋白。有学者利用新生小鼠证明OPN在肾间质纤维化发展过程中具有募集和激活间质成纤维细胞、肌纤维母细胞的作用[10]。肌成纤维细胞或成纤维细胞活化后会在肾间质积聚，形成肾纤维化的基础。肾脏在持续性损伤后，肾组织创伤愈合过程失败导致肾脏纤维化[11]。肾脏损伤后，肾小管受到刺激，管周毛细血管内皮细胞协助单核细胞迁移至肾间质，在肾间质中发育成熟为巨噬细胞。OPN作为一种关键的巨噬细胞趋化因子，可促细胞生长因子释放和巨噬细胞浸润，与损伤后的肾小管上皮细胞再生、增殖关系密切。肾小管细胞中OPN的表达与管周局部的巨噬细胞浸润密切相关。在体内肾脏损伤中，OPN表达诱导与巨噬细胞向创伤组织的第一次内流是同时发生的[12]，而阻断OPN表达可抑制肾小球和肾小管间质损伤后发生的巨噬细胞浸润，降低巨噬细胞的聚集能力，抵抗其诱导的肾纤维化[9]。OPN在组织损伤过程中表达变化，结合其他细胞生长因子、趋化因子、蛋白酶或本身或作为黏附分子，调节细胞间信号转导和细胞外基质(ECM)的产生从而控制参与组织重新连接的细胞的分化和生长[13]。相关研究表明OPN可增加成纤维细胞黏附力。OPN在体内组织重塑中的作用显著，可促进肾脏损伤后的组织愈合，进而出现纤维化。OPN的过表达对人肾皮质上皮细胞的活力、增殖、黏附和迁移具有正性的作用。Wu等[14]的研究也表明OPN对促进细胞迁移和加快伤口愈合有显著影响。

2 OPN在纤维化信号传导阶段中的作用

纤维化新传导阶段主要是具有纤维化促进作用的可溶性因子的释放。纤维细胞活化后可引起持续炎症和导致纤维化的可溶性产物释放，包括几种生长因子和细胞因子，主要为转化生长因子(TGF)β、结缔组织生长因子、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)和内皮素1等。在调节肾纤维化过程的许多纤维因子中，TGF-β被公认为最主要的前纤维化因子。TGF-β对成纤维细胞具有趋化作用，能刺激成纤维细胞增殖，刺激成纤维细胞分泌管间质的ECM成分，能诱导肾小管上皮细胞凋亡或肾小管上皮细胞发生间充质细胞转化(EMT)，参与肾纤维化的进展。肾小球系膜细胞纤维形成的中心途径是TGF-β/Smad信号转导途径[11]。Uchinaka等[15]将重组凝血酶切割的OPN片段(N-OPN)加入成纤维细胞中，观察细胞运动性、信号活性和胶原产生情况，发现N-OPN可诱导Smad信号活化、SMA表达和COLⅢ产生。Zhang等[12]发现Smad蛋白复合物能特异性结合OPN基因启动子，并且TGF-β介导的抑制OPN表达作用在Smad4敲除时丧失；此外，TGF-β对OPN基因表达的抑制作用可随TGF-β的缺失而丧失，而中和抗OPN抗体可使TGF-β对OPN基因表达的抑制作用恢复，表明OPN基因是Smad介导的TGF-β信号通路的直接靶标。在OPN表达缺失的情况下，TGF-β1诱导结缔组织生长因子(CTGF)功能受损，表明OPN在TGF-β1刺激肌成纤维细胞分化早期过程中发挥重要作用。Lenga等[16]发现OPN可以抑制AngⅡ诱导的肾纤维化，与AngⅡ干预的OPN基因敲除动物相比，AngⅡ干预的OPN高表达的小鼠中TGF-β mRNA表达显著上调。同时，AngⅡ的作用会被OPN抗体阻断[17]。

血小板衍生生长因子(PDGF)可诱导成纤维细胞中OPN的表达，其可减缓肾脏损伤的愈合过程，进一步导致肾纤维化的发生[18]。炎症触发OPN的表达延缓细胞修复速度，并促进肾损伤组织发生纤维化[9]。Nicholas等[19]研究表明，糖尿病肾病小鼠模型中OPN表达增强、TGF-β表达上调，而OPN表达缺失可延缓疾病进展，OPN在糖尿病肾病发展成为肾纤维化过程中发挥重要作用；醛固酮对OPN表达的转录具有调控作用，能以剂量依赖性方式通过AP-1、NF-κB激活诱导OPN表达，说明醛固酮通过诱导OPN在肾纤维化中起重要作用。

3 OPN在肾间质正常和ECM蛋白开始积累时期中的作用

ECM蛋白在肾小球和间质区域中的异常表达和过度沉积是肾纤维化的典型特征，并且可以加重肾损伤的严重程度。ECM在肾间质和肾小球毛细血管壁内的沉积被认为是加重肾损伤和加速肾单位死亡的重要因素[20]。在此期间，完整肾单位的数量逐渐下降，肾小球滤过持续减少，最终导致过度的基质积累进而发展为纤维化[21]。实验发现肾小球中的纤维化组织细胞中累积了大量的OPN，而包围纤维化组织的多核、α-SMA阳性、CD90阴性的肌成纤维细胞样细胞是纤维化进展期间OPN的主要来源[22]。OPN是ECM的非胶原糖蛋白成分之一，它不但能正性调控MMPs与TIMPs的表达，而且能负性调控两者的表达，通过这种方式来对ECM的重塑过程产生影响[23]。OPN的激活与ECM的沉积在体外和体内都可促进纤维化的发生，特别是通过控制关键的促纤维化蛋白即原纤维胶原蛋白Ⅰ的表达[24]。OPN被称为“可溶性”ECM分子。OPN在ECM侵入期间以NF-κB依赖性方式上调MMP表达，导致细胞基底膜和ECM降解，OPN还通过与α(v)β(3)整联蛋白相互作用而增强了细胞迁移和ECM侵入，最终导致肾脏纤维化的发生[25]。Merszei等[26]研究证明肌成纤维细胞样细胞群是纤维化进展期间OPN的主要来源，OPN参与ECM蛋白的重组，OPN可刺激NF-κB介导的激活前体MMP-2(pro-MMP-2)途径，还可通过诱导NF-κB活性和尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)分泌，后者可降解ECM成分。

4 OPN在肾脏破坏阶段中的作用

肾脏破坏阶段为前三个阶段导致的最终结果。OPN全程参与了肾纤维化的前三个阶段。在此期间，随着ECM在肾组织内部继续积累、扩大间隙空间，它们开始具有破坏性地对肾脏结构造成影响，导致肾小管及管周毛细血管萎缩，完整的肾单位数量逐渐下降，肾小球滤过持续减少，最终导致肾脏衰竭。

总之，OPN与肾纤维化的病变过程密切相关，OPN在肾纤维化不同阶段有着重要的作用，可作为预防和治疗肾纤维化的潜在靶点。

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