Browsing by Author "Chuang, Hsin-Yin"

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    Ngal蛋白對自體顯性遺傳多囊腎疾病細胞模式之治療影響與機制
    (2021) 莊欣穎; Chuang, Hsin-Yin
    多囊腎疾病(Polycystic kidney disease, PKD)為最常見的遺傳疾病之一，盛行率高達1:400~1:1000，患者主要病徵為其腎元中各個部位發展出許多充滿液體的囊泡(cysts)構造。自體顯性多囊腎疾病(Autosomal dominant polycystic kidney disease; 簡稱ADPKD)為多囊腎疾病中最常見的類型，由PKD1 (佔其中85%)或PKD2 (佔其中15%)基因發生突變所導致。PKD1與PKD2分別表現polycystin-1 (PC1)與 polycystin-2 (PC2)蛋白，而PC1或PC2的功能缺損造成腎臟上皮細胞之不正常增殖，並進而導致囊泡形成。隨著ADPKD的進程，囊泡體積增加並破壞正常腎臟組織的結構，進而造成腎功能損傷，最終導致患者之腎臟衰竭。我們先前的研究建立了ADPKD之疾病模式鼠(Pkd1L3/L3小鼠)，並利用基因轉殖技術使病鼠在腎臟中大量表現外源性neutrophil nelatinase-associated lipocalin (Ngal)，結果顯示能夠減緩囊泡的進程並延長病鼠的壽命。Ngal是一22-kD之分泌性蛋白，尿液中之Ngal含量常用作檢測患者是否具有腎臟疾病的指標，而文獻中指出Ngal與其受器Ngal receptor (Ngal-R)之交互作用與細胞內鐵離子運輸有關，並能進一步誘導細胞凋亡(apoptosis)。然而，Ngal在ADPKD中之作用機制仍未知，如用動物模式(in vivo)進行研究有許多困難，如細胞間複雜之交互作用以及研究費時等，因此在本研究中建立3D細胞平台，並直接利用ADPKD疾病細胞模式(Pkd1L3/L3)進行Ngal蛋白之作用機制研究。細胞存活實驗(MTT)與細胞增殖實驗(BrdU incorporation)之結果顯示小鼠Ngal重組蛋白(mNgal)顯著降低ADPKD細胞模式之細胞活性與增殖，並顯著地抑制囊泡生長。根據流式細胞儀分析(flow cytometry)與西方墨點法(western blot)結果顯示，小鼠Ngal重組蛋白顯著抑制ADPKD細胞中ERK與AKT訊息傳遞路徑並誘導細胞凋亡與細胞自噬(autophagy)。再者，於ADPKD細胞中大量表現分泌性小鼠Ngal蛋白顯著抑制細胞增殖與囊泡生長，但大量表現非分泌性小鼠Ngal蛋白則不具有相同之抑制效果；這些結果表示Ngal需要從ADPKD細胞中被分泌出，才能抑制細胞增殖。未來我們將利用CRISPR技術將疾病細胞之Ngal-R基因剃除，進一步探討Ngal與Ngal-R在ADPKD中之作用機制。希望有助於了解Ngal在ADPKD細胞中之治療效果與機制。