多囊肾是一种遗传病,主要表现为双肾多发的囊肿,呈葡萄状,最终造成肾功能衰竭尿毒症,占所有尿毒症病人的约10%。它分为常染色体显性(ADPKD)和常染色体隐性(ARPKD),前都主要发生在成人,后都主要发生在小儿。虽然二种病发病机理有所不同,前者呈局灶病变,后者囊肿呈梭形扩张,但是从细胞水平上,发病机理是一样的,如上皮的分化不良,蛋白的重复表达,增生和凋亡的增加,异常蛋白的作用和运输及液体运输的异常。
ADPKD具有遗传异质性,已发现了二种基因:PKD1,位于16p13.3;占85%的病人;PKD2,位于4q21,占15%的病人。在ARPKD,发现了一种基因PKHD1,是所有病人的基因。PKD1和PKD2编码的蛋白polycystin1(460kDa)和polycystin2(110kDa)是二种跨膜蛋白,分别有11和6个作用域,从而形成功能复合体。polycystin2是和种可以感受瞬时电压的钙通道,但是polycystin1的作用不清。ARPKD蛋白有一个跨膜通道及大的细胞外区,PKD的病因研究主要来自动物模型,或者是由于原发的缺陷或者由于多向性原因。
过去7年的研究显示,人类及啮齿类动物的多囊肾发病机理与初级纤毛和基体有关。初级纤毛是多数哺乳动物细胞表面都有的单一的毛发样的细胞器。像肾脏的管状上皮细胞,纤毛突于管腔,被认为有感觉作用。初级纤毛有9+0的微管结构,通常是不活动的。活动的纤毛有9+2的微管结构,可以使微管活动,特殊的结节状的纤毛存在于胚胎结构中。
基体起自中心体的中心粒,纤毛起自基体。
关于多囊肾发病原因一般认为是因为二次打击学说,ADPKD是一类晚发及局灶性病变 ,患者虽然携带有遗传性基因突变但通常在成年后才起病
,且囊肿仅累及不超过 5%的肾小管。这一现象可以用二次
打击学说来解释: 即患者一对 pkd等位基因 (pkd1或pkd2) 中有一个由于父母遗传或自发突变而存在胚胎期突变 ,
所有的肾脏上皮细胞均携带此突变 , 但尚不足以引起肾脏囊肿。个体在遗传因素及后天环境作用下 , 部分肾小管另一个正常单倍体也发生体细胞突变 , 使
pkd基因完全失活 , 才导致囊肿形成。由此可见 , 尽管 ADPKD遗传方式为显性 ,
但在分子水平却是呈现隐性遗传的特征。二次打击学说已经被国外多项研究所证实 , 其中最有力证据WS25/ -就是囊肿上皮细胞的单克隆起源学说以及 pkd2
小鼠
模型 (pkd2基因存在重复系列使得易于发生基因重排而失活 )。但也有一些研究表明 , 单倍体功能不足 (仅 1个等位基因突变 ) 或交叉杂合子 (如
胚胎期突变pkd pkd1基础上发生 pkd2体细胞突变 ) 也可以引起囊肿发生 , 并且在囊肿产生的早中期可观察到细胞的异质性。
相关文章