ADAMTS(A Disintegrin and Metalloproteinase with Thrombospondin type ISymbiont interaction motifs)是一类Ceralasertib核磁含I型血小板反应蛋白模体的解整合素金属蛋白酶,目前在人类中已发现19个家族成员。ADAMTSs家族成员的主要作用是切割或修饰组织微环境中的细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)成分,在器官发育、组织形态发生、炎症、肿瘤等多种病理生理过程中发挥重要作用。ADAMTS18于2002年被首Navitoclax体内实验剂量次发现命名,一直被定义为“孤儿ADAMTS蛋白”,即不知功能和底物的ADAMTS家族成员。随着生物技术的发展和Adamts18基因敲除(Adamts18~(-/-))小鼠的建立,包括我们课题组在内的一些国内外研究团队发现:ADAMTS18主要表达于胚胎发育早期,通过切割修饰ECM分子,决定众多器官的早期形态发生。ADAMTS18在人胚胎肾脏中高表达,提示其可能在肾脏发育过程中发挥作用。课题组前期研究发现,ADAMTS18在肺、下颌下腺、泪腺等上皮分支类器官的发育和形态发生中发挥重要作用。肾脏属于典型的上皮分支类器官,但ADAMTS18对哺乳动物肾脏发育的确切影响及其内在机制仍不清楚。本论文将对这一科学问题展开研究。研究方法:(1)目前尚缺乏抗ADAMTS18特异性抗体,为此采用q RT-PCR实验方法检测Adamts18 mRNA在肾脏发育不同阶段的表达水平;通过RNA原位杂交技术检测Adamts18在肾脏中的表达部位及细胞类型。(2)通过血液和尿液生化检测及蛋白质组学分析,探究ADAMTS18对小鼠肾功能的影响。(3)通过透射电镜、HE染色、过碘酸希夫糖原染色(Periodic Acid-Schiff stain,PAS)和六胺银染色(Periodic Acid-Silver Metheramine,PASM)等方法,探究ADAMTS18缺失对小鼠肾脏组织形态结构的影响。(4)通过q RT-PCR及免疫组化等方法探究ADAMTS18影响肾脏发育的分子机制。(5)通过马松(Masson)染色和免疫印迹(Western blot)方法探究ADAMTS18缺失在小鼠自发性肾纤维化中的作用。研究结果:(1)从E13.5-出生后14天(P14),是肾单位形成的关键期(肾单位由肾小体和肾小管构成;而肾小体又由肾小球和肾小囊组成)。这个时期,Adamst18 mRNA在肾脏中广泛表达,主要的细胞类型包括:输尿管芽顶端上皮细胞和集合管上皮细胞。在出生后2周,Adamst18 mRNA的数量急剧减少;出生6周后,Adamst18 mRNA在肾脏中几乎检测不到。(2)与野生型(Adamts18~(+/+))小鼠相比,Adamts18~(-/-)小鼠尿液中出现蛋白尿,且尿液中可溶性E-cadherin显著增加。(3)透射电镜结果显示Adamts18~(-/-)小鼠肾小球中上皮细胞和内皮细胞排列紊乱,细胞内皮细胞从基底膜剥脱,部分基底膜变薄、撕裂,足细胞足突减少和微绒毛化等。(4)Adamts18~(-/-)小鼠肾小球滤过膜成分Lama5和Lamb2较Adamts18~(+/+)小鼠表达显著性降低。(5)不同年龄Adamts18~(-/-)小鼠并未发现自发性肾纤维化形成。研究结论:ADAMTS18是一个与早期肾单位形成相关的阶段特异性基因,通过对肾小球滤过屏障细胞外基质成分的重塑,影响肾小球滤过屏障的形成。