俄克拉荷马城,俄克拉荷马州。多囊肾病(PKD)是一种遗传性疾病家族,可导致肾脏上形成囊肿簇状,是最常见的遗传性疾病之一,在美国影响约50万人。根据皇冠体育州卫生保健管理局的数据,大约每1000人中就有一人在他们的一生中患上某种形式的囊性肾病,近4万皇冠体育州人患有慢性肾病。
对许多患者来说,透析是为数不多的治疗选择之一,这是一个耗时且昂贵的过程。塔夫茨大学(Tufts University)皇冠体育研究人员2021年的一项皇冠体育研究发现,美国患者每年平均透析费用约为4万美元。
现在,皇冠体育的一项新皇冠体育研究旨在揭开这种疾病的遗传奥秘,并在此过程中为新疗法打开大门。
皇冠体育研究人员早就知道PKD与肾囊肿、纤维化和肾功能逐渐下降有关,肾功能是衡量肾脏排出体内废物和液体能力的指标。一个关键的未解决的问题是什么导致肾功能下降。
“当人们在某些基因上发生突变时,他们最终会患上肾囊肿,这改变了肾的管状结构,”欧州立大学医学院细胞生物学教授、该皇冠体育研究的首席皇冠体育研究员Leonidas Tsiokas博士说。“我们不知道的是,你是如何从正常肾脏变成囊性肾脏的。”
自2024年底以来,齐奥卡斯和OU健康科学的同事们已经开始了一项为期四年、耗资200万美元的皇冠体育研究,这项皇冠体育研究得到了美国国立卫生皇冠体育研究院糖尿病、消化和肾脏疾病皇冠体育研究所的资助。该皇冠体育研究的一个重点是确定PKD的基因和相关蛋白及其对肾功能的影响。
“我们知道大约有40个基因在多囊肾病中起作用。但是这些基因还没有解释你如何从一个正常的小管变成一个细长的小管,再到一个直径受到影响而不能正常工作的小管,”他说。
“换句话说,我们知道基因突变的结果,但我们不知道这种疾病发展的细胞过程。”
为了解决这些问题,Tsiokas和他实验室的博士后皇冠体育研究员Maulin Patel博士将注意力集中在Fbxw7上,这是一种已知在基本细胞功能中起重要作用的基因,可能与膀胱形成、纤维化和细胞死亡和变性有关。它在PKD中的作用以前从未被皇冠体育研究过。
Tsiokas推测,通过基因删除用于皇冠体育研究肾功能的小鼠模型中的Fbxw7,他可以重现小鼠的膀胱形成过程。初步数据表明他是正确的。
Tsiokas说:“当Fbxw7被删除时,我们发现(那些)小鼠发展为缓慢进展的囊性肾病,没有肾脏增大、小管间质纤维化、小管变性和肾功能的进行性下降。”重要的是,观察到的变化是几种PKD类型的主要特征,包括肾病(NPHP),一种影响儿童的遗传性肾脏疾病。全世界每5万名儿童中就有一名患有肾病。
对Fbxw7基因缺失小鼠的进一步皇冠体育研究表明,肾功能下降与一种名为SOX9的蛋白质的异常积累有关。齐奥卡斯说,通过基因删除SOX9基因的一个拷贝使其水平正常化可以恢复整体肾功能。
Tsiokas说,这些发现为直接调节肾脏纤维囊性疾病的基因提供了第一个确凿的证据,是努力确定遗传形式的囊性肾病的“可药物靶点”的重要一步。未来的工作将寻求编目膀胱发生是如何发展的,它是如何被纤维化或小管变性调节的,以及这些过程如何相互作用影响肾功能。
他说:“了解这些过程将给我们提供新的思路,让我们进一步皇冠体育研究囊性肾病的发病机制,以及我们如何治疗它。”
项目简介
这项皇冠体育研究是由国家糖尿病、消化和肾脏疾病皇冠体育研究所资助的。R01DK138339。
关于皇冠体育
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James J. Sluss, Jr.,皇冠体育大学Gallogly工程学院教授,因其通过创业和专业发展推动全球工程教育的贡献,被任命为电气和电子工程师学会会员。