近日,国际知名学术期刊“Kidney International”发表了复旦大学药学院张雪梅教授课题组的研究成果:A novel role of BK potassium channel activity in preventing the development of kidney fibrosis。该项工作不仅阐明了BK通道在TGF-β1/smad信号通路中的重要调节作用,也为预防和治疗肾脏纤维化疾病提供潜在新靶标。
近年来慢性肾病(chronic kidney disease, CKD)在国内外呈现逐年上升的趋势,据不完全统计在我国成年人群中的发病率约为10.8%。肾脏纤维化是各种因素导致的CKD发展的最终结果,是导致终末期肾衰竭的关键致病因素。目前为止,肾脏纤维化的病因和发病机制并不明确,尚缺乏有效预防和治疗措施。发现与肾脏纤维化高度相关的关键治疗靶标和开发有效的抗纤维化药物一直是科学界和工业界研究的热点。
纤维化是多种类型的组织损伤和组织修复反应失调的结果,在慢性炎症疾病过程中尤其常见。受损的组织会激活局部成纤维细胞,刺激炎性介质的分泌和细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的合成,这些变化共同启动组织修复,而当损伤进一步加重或反复发作时,ECM成分会持续累积进而导致组织结构破坏,器官功能障碍甚至衰竭。目前临床前和临床试验均表明,纤维化是一个高度动态变化的过程。
张雪梅教授课题组研究发现,BK基因缺失导致的差异基因在细胞外基质通路显著富集。敲除BK通道基因在小鼠肾脏纤维化模型中能够促进TGF-β1/smad信号通路的进一步激活,并加重肾脏纤维化;而激活BK通道可显著抑制TGF-β1/smad信号通路,并缓解小鼠肾脏纤维化疾病的进程。进一步研究发现,BK通道开放可促进转化生长因子β(TGF-β)受体降解,该作用与促进TGF-β受体在胞膜小窝富集相关。BK通道可通过调控胞膜小窝介导的TGF-β受体内吞促进TGF-β1/smad信号通路的降解,进而产生抗纤维化作用。
BK通道激活缓解肾脏纤维化的模型示意图。BK通道可通过调控胞膜小窝介导的TGF-β受体内吞促进TGF-β1信号通路的降解,进而产生抗纤维化作用。
复旦大学药学院博士研究生王印行为第一作者,复旦大学药学院张雪梅教授为最后通讯作者。该研究获得国家自然科学基金项目(81973385;81773801; 82074162)的支持。
张雪梅课题组介绍
本课题组研究方向为代谢药理学,主要基于膜蛋白对代谢物的感知、应答和调控信号机制开展药物靶点发现和相应的新药开发研究。现在读硕士研究生8名,博士研究生5名,已毕业硕士研究生8名、博士研究生1名。张雪梅教授本科和博士毕业于上海医科大学和复旦大学药学院,约翰霍普金斯大学博士后。现任药学院副院长,博士生导师。主持国家自然科学基金(5项)等二十余项国家和省部级科研项目。发表相关文章、专利七十余篇。担任多家国际学刊编委,主参编《药理学》等教材和专著十部。现任国家级本科一流专业建设点(复旦药学)专业负责人、教育部高等学校药学类专业教学指导委员会委员、中国药理学会理事和肾脏药理专业委员会常务委员、上海市药学会常务理事等职。获得第一届全国药学专业学位研究生教育教学成果奖一等奖(第一完成人)。