mTOR活化在鎘所誘導(dǎo)大鼠腎小管上皮細(xì)胞自噬抑制中的作用.pdf

1、鎘（Cd）是生態(tài)環(huán)境中一種常見(jiàn)的重金屬，在環(huán)境中具有穩(wěn)定、積累和不易清除的特點(diǎn)，環(huán)境中的Cd主要經(jīng)呼吸道和消化道進(jìn)入體內(nèi)。鎘對(duì)哺乳動(dòng)物的毒性具有多器官性和多組織性，已被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)歸類為人類致癌物質(zhì)。腎臟是鎘蓄積的主要部位，是急性或慢性鎘暴露的主要靶器官，而且近曲小管是鎘腎毒性的主要損傷部位。自噬是一種高度動(dòng)態(tài)的多步驟生物學(xué)過(guò)程，其負(fù)責(zé)將溶酶體中損傷的細(xì)胞器、錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)和長(zhǎng)壽命大分子的降解和再循環(huán)，其作為細(xì)胞保護(hù)機(jī)制來(lái)維持細(xì)胞

2、穩(wěn)態(tài)和適應(yīng)不利條件。自噬是一種細(xì)胞防御過(guò)程，其中胞質(zhì)成分、細(xì)胞器和入侵細(xì)菌由自噬體轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體以進(jìn)行降解。
　　自噬的失調(diào)已經(jīng)涉及腎臟疾病的發(fā)病機(jī)制，如：急性腎損傷和慢性腎臟疾病等。mTOR是一類進(jìn)化上非常保守的絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶，屬于磷脂酰肌醇激酶相關(guān)激酶家族成員。可受生長(zhǎng)因子、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等多種因素的影響，通過(guò)使其下游的靶蛋白磷酸化，參與基因轉(zhuǎn)錄和蛋白的表達(dá)，進(jìn)而影響自噬、凋亡等一系列生物活動(dòng)。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，mTOR至少具

3、有兩種復(fù)合物mTORC1和mTORC2，具有不同的底物特異性。mTORC1調(diào)節(jié)p70S6激酶1（S6K1）和真核起始因子4E（eIF4E）結(jié)合蛋白1（4E-BP1）的磷酸化。mTORC2調(diào)節(jié)Akt磷酸化或活性。此外，mTOR是啟動(dòng)自噬的主要調(diào)節(jié)因子。實(shí)驗(yàn)研究表明，Cd染毒能夠抑制自噬，但是否通過(guò)mTOR的活化對(duì)Cd染毒所致的大鼠腎小管上皮細(xì)胞的自噬起抑制作用尚不明確。本實(shí)驗(yàn)以原代培養(yǎng)大鼠腎小管上皮細(xì)胞為模型，進(jìn)行鎘染毒以及mTOR抑制劑

4、共孵育處理12h。通過(guò)蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)（Western Blot）分析Cd染毒對(duì)mTOR及其底物的蛋白水平的表達(dá)。采用激光共聚焦顯微技術(shù)和蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)檢測(cè)mTOR活化對(duì)大鼠腎小管上皮細(xì)胞自噬流的影響。同時(shí)，又檢測(cè)了mTOR活化對(duì)溶酶體功能及V-ATP酶的影響。結(jié)果表明：Cd染毒能夠激活大鼠腎小管上皮細(xì)胞mTOR，mTORC1和mTORC2兩條通路都發(fā)揮作用。而且mTOR主要是通過(guò)mTOR的磷酸化起作用，對(duì)mTOR總蛋白沒(méi)有影響。

5、與此同時(shí)，mTOR活化對(duì)大鼠腎小管上皮細(xì)胞的自噬流具有抑制作用，阻礙了自噬體與溶酶體的融合。此外， mTOR活化影響了大鼠腎小管上皮細(xì)胞溶酶體的功能，具體表現(xiàn)在抑制了溶酶體V-ATP酶的表達(dá)，使溶酶體酸性環(huán)境減弱?？傊?，Cd染毒所致的大鼠腎小管上皮細(xì)胞mTOR的活化，可通過(guò)移位到溶酶體膜上，來(lái)抑制溶酶體中V-ATP酶的活性，從而減弱溶酶體的酸性環(huán)境，進(jìn)而損壞溶酶體的功能，最后抑制了溶酶體與自噬體的融合，在Cd所致的大鼠腎小管上皮細(xì)胞中發(fā)