蛋白水平升高与遗传突变相结合,引发黑人CKD

15%至20%的黑人携带遗传突变,使他们面临某些慢性肾脏疾病的风险,但只有大约一半发生疾病 - 长期以来对研究人员的困惑。现在一项研究发现,基因突变的毒性作用需要高于正常水平的称为suPAR的蛋白质来触发疾病的发病和进展。

该研究的资深作者Jochen Reiser博士认为,研究结果发表在Nature Nature杂志上的研究文章中,可能很快就可以针对这些危险因素,为慢性肾脏疾病提供新的治疗方法。Reiser是芝加哥拉什大学医学中心内科系主任,拉尔夫·布朗医学教授。

慢性肾脏疾病(或短期CKD)是功能的进行性失败,可防止肾脏从血液中过滤废物。美国近17%的人患有慢性肾脏疾病,约4%的人因肾衰竭而需要透析和/或肾移植。目前,没有可以有效治疗CKD的药物。

研究分析了来自1000多人CKD遗传风险的样本

对于“ 自然医学”论文中的研究,Reiser与包括埃默里大学,哈佛大学,约翰霍普金斯大学,国家卫生研究所,海德堡卡尔斯大学,以色列理工学院等研究人员的团队合作。他们一起研究了黑人CKD的两个众所周知的遗传风险因素,称为载脂蛋白L1(APOL1)的基因突变的G1或G2变异。为了处于发展CKD的风险中,个体必须遗传两种这些基因变异体,一种来自每个亲本。

该研究分析了血液样本的suPAR水平,筛选了APOL1基因突变,并从两个独立的黑人患者组中测量了肾功能 - 来自Emory Cardiovascular Biobank的487人,其中15%具有高风险APOL1基因型; 和来自多中心非洲裔美国肾脏疾病和高血压研究的607例,其中高风险突变24%。

研究人员利用这两大不相关的队列,发现血浆suPAR水平

独立预测具有两份APOL1风险变异体的个体的肾功能衰退。APOL1相关风险由于血浆suPAR水平降低而升高。

然后,该团队继续使用纯化的蛋白质来研究suPAR和APOL1是否彼此结合。他们发现突变的G1和G2变体在所谓的肾细胞表面受体上特别好,在这种情况下是suPAR活化的受体alphavbeta3整联蛋白。“这个约束力似乎是疾病发病的关键一步。”Rush和科学研究的第一作者科学家Kwi Hye Ko博士补充说。

这种结合导致肾细胞改变其结构和功能,允许疾病发病。使用细胞模型和基因工程小鼠,作者可以在表达APOL1基因变体后复制肾脏疾病变化,但是该疾病需要存在suPAR。

没有升高的suPAR水平,遗传突变更不可能引发疾病

每个人都有suPAR,由骨髓细胞在血液中产生,正常水平约为每分钟2400皮克(pg / ml)。随着suPAR水平的上升,肾脏疾病的风险依次上升。

水平高于3000皮克/毫升的患者在一般人群中具有高得多的肾脏疾病风险。鉴于研究发现suPAR激活肾细胞上的受体,因此吸引了APOL1风险蛋白,黑人尤其处于危险之中。随着时间的推移,这些袭击可能会损害并最终破坏肾脏。

另一方面,没有高水平的suPAR,APOL1的遗传突变发挥其破坏作用的能力受损,有助于确定最需要suPAR降低或未来抗suPAR治疗的患者。

埃默里大学医学院心脏病学家联合首席作者Salim Hayek博士说:“没有获得肾脏疾病的APOL1突变患者的SUPAR水平通常较低。“suPAR水平需要很高才能激活肾脏中使APOL1蛋白质的机制”,并引发遗传突变引发的事件链。

suPAR是对肾脏的胆固醇是心脏的“

像其他一些病理基因突变一样,APOL1的变异可能持续存在于非洲的人群中,因为它们可以保护人们免受被称为锥虫的寄生虫的感染。解释了哈马医学院的纸张和副教授的同志作者Sanja Sever博士。然而,在美国,抗寄生锥虫不是一个重要的问题,而生活方式和环境压力如肥胖促进了suPAR水平的上升。这种情况设定了肾脏疾病高危人群。

雷塞已经在职业生涯中学习了瘢痕型慢性肾脏疾病,局灶性节段性肾小球硬化症。在过去的研究中,他发现suPAR不仅是肾脏疾病的标志物,也是可能的原因。

“我们今天学习的是,一般来说,苏丹是肾脏胆固醇对心脏的一种物质,如果水平上升太高,可能会导致损害的物质,或可能导致许多形式的肾脏疾病恶化的物质” Reiser说。“基于这些基本见解,在全球许多机构中,suPAR级别测试可能成为常规测试。”

像胆固醇一样,suPAR水平因人而异。一些环境因素可以显着提高suPAR水平。“生活方式是一个比我们想象的更大的因素,”Reiser说。

吸烟,体重增加,甚至频繁的感染可以加起来并将suPAR发送到危险的高度。研究合作者和拉什心脏病学副教授Melissa Tracy博士说,减肥和戒烟可以帮助降低水平,但一旦升高,suPAR可能不会再恢复到健康水平。患有肾脏疾病遗传风险的人士应以健康生活为目标,以保持低血压。

(注:转载时请注明复诊网)


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