Rainer Schreiber, Björn Buchholz, Andre Kraus, Gunnar Schley, Julia Scholz, Jiraporn Ousingsawat, Karl Kunzelmann
本刊負責人：蔡廣研 中國人民解放軍總醫院
審 校：鄧 菲 四川省醫學科學院·四川省人民醫院
翻 譯：崔文鵬 吉林大學第二醫院
背景：跨上皮細胞的Cl- 分泌，通過Cl- 通道上的囊性纖維化跨膜轉導調節因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR）和跨膜蛋白16A（transmem-brane protein 16A, TMEM16A）（anoctamin 1）促進多囊腎病（polycystic kidney disease, PKD）的囊腫擴大。多囊腎在缺氧和氧化應激下激活TMEM16A。然而PKD中的通道激活機制尚不清楚。
方法：採集常染色體顯性PKD患者的組織標本、胚胎腎培養、和MDCK體外囊腫模型，我們對人和小鼠多囊腎細胞膜上的磷脂過氧化進行了評價。我們還採用電生理尤斯灌流室技術和膜片鉗實驗來分析TMEM16A的激活和腎囊腫的生長。
結果：人、小鼠腎臟及體外MDCK囊腫中磷脂的過氧化，可能是由於活性氧水平上升導致的。腎培養和MDCK囊腫3D培養顯示，脂質過氧化與囊腫體積增大相關。活性氧和脂質過氧化強烈激活TMEM16A，導致鈣庫枯竭和鈣庫操縱性鈣離子內流。TMEM16A和CFTR依賴性Cl-分泌的激活顯著增大了囊腫體積。暴露於活性氧的清除劑，如穀胱甘肽、輔酶Q10或艾地苯醌（一種合成的輔酶Q10同系物），以及ferrostatin-1對氧化脂質損傷的抑制，均大大降低了TMEM16A的激活，而TMEM16A的抑制則降低了體外模型增殖和液體分泌。圖8.Ferrostatin-1（Ferrost-1）僅在TMEM16A激活時抑制MDCK囊腫的生長和 Cl- 的分泌。
（A）RT-PCR分析顯示，兩種MDCK克隆的TMEM16A在M/+T16A細胞中表達，而在M/-T16A細胞中不表達（與Methods比較）。M表示標記物，+和-分別表示存在或不存在逆轉錄反應。
（B）對比M/-T16A細胞的囊腫體積與M/+T16A細胞（表達TMEM16A）的囊腫體積，M/-T16A細胞（不表達TMEM16A）的囊腫體積明顯小於M/+T16A細胞的囊腫體積。5或10μM Ferrost-1抑制M/+T16A細胞囊腫的生長（體積），但不抑制M/-T16A細胞囊腫的生長。
（C）表明，第三丁基過氧化氫（tBHP）激活瞬態負電壓偏轉（即，Cl- 分泌僅在M/+T16A細胞中存在，而在M/-T16A細胞中不存在）。Ferrostatin-1抑制tBHP誘導的M/+T16A細胞Cl-的分泌。
（D）在過表達HEK293的TMEM16A細胞中，Ferrostatin-1抑制tBHP激活的全細胞電流。在模擬轉染細胞中未發現任何影響。
（E）Cl-分泌囊腫擴張模型。通過脂質過氧化激活TMEM16A促進內質網（ER）Ca2+儲存釋放。Ca2+激活TMEM16A分泌Cl-，刺激Ca2+敏感的腺苷酸環化酶Ca2+調控的腺苷酸環化酶1（ADCY1），進而刺激囊性纖維化跨膜電導調節因子依賴性分泌。平均值±標準誤（測試的細胞數量）。#與con比較有顯著性差異（即，缺乏Ferrost-1[P＜0.05；ANOVA；B]和非配對t檢驗[C-E]）。結論：研究發現脂質過氧化激活TMEM16A推動了腎臟囊腫的生長。我們提出直接抑制TMEM16A或抑制脂質過氧化可能是延緩PKD中囊腫生長的有效治療方法。J Am Soc Nephrol 30: 228–242, 2019. doi: https://doi.org/10.1681/ ASN.2018010039美國腎臟病學會及Sheridan Press出版社對本中文版譯文的準確性不承擔任何責任，也不對任何可能出現的差錯承擔任何責任。因中文版刊譯文中所刊載的產品責任、疏忽或其他原因，或由於使用文章介紹的任何產品、說明書和操作方法及觀點等原因所造成的人身或財產的傷害或損失，美國腎臟病學會及Sheridan Press出版社概不負責。醫生讀者需自行判斷和驗證疾病的診治方法及藥物使用劑量。譯文中涉及的討論、觀點以及醫療方法的推薦、藥物選擇以及藥物劑量均由原刊作者負責。
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