Ⅳ型膠原與腎臟疾病

汪 卿 綜述 俞曉敏 審校

Ⅳ型膠原是一種基膜中的細胞外基質蛋白,相互連接的Ⅳ型膠原是腎小球基膜(GBM)中的主要結構成分,對維持腎小球濾過屏障的功能有著重要的作用[1]。Ⅳ型膠原相關的基因突變會破壞GBM形態結構的完整性,進而導致腎臟疾病的發生和進展。隨著基因檢測技術的進步,特別是新一代測序技術(NGS)的廣泛應用, 越來越多的研究拓展了Ⅳ型膠原基因的突變以及與其相關的腎臟疾病譜之間的關系。本文就Ⅳ型膠原基因突變導致相關腎臟疾病的研究進行綜述,揭示Ⅳ型膠原相關基因突變的臨床表型圖譜的演變及對臨床的意義。

Ⅳ型膠原在GBM的結構組成及功能

目前已經證實有6種α鏈(α1-α6)參與組成了Ⅳ型膠原網狀結構,編碼α1、α2鏈的COL4A1、COL4A2基因位于染色體13q34上,編碼α3、α4鏈的COL4A3、COL4A4基因位于染色體2q35-37,而編碼α5、α6鏈的COL4A5、COL4A6基因位于X常染色體Xq22[1]。每條α鏈由三部分組成:由甘氨酸-X-Y重復序列組成的膠原結構域、N端的7S結構域以及C端的非膠原結構域(NC1)[1]。Ⅳ型膠原的形成從α鏈NC1相互纏繞形成三聚體開始并終止于7S結構域的結合完成。理論上6種α鏈相互纏繞可形成多種三聚體,然而NC1的結合具有一定的選擇性。根據序列的相似性,6條α鏈可以分為α1型鏈(α1,α3,α5)和α2型鏈(α2,α4,α6)[2]。目前發現的α鏈三聚體存在的三種組合形式(α1α1α2,α3α4α5,α5α5α6)均為兩種α1型鏈與一種α2型鏈組成。而由一種α1型鏈與兩種α2型鏈組成的三聚體,因為空間位阻效應,蛋白結構不能穩定存在。

Ⅳ型膠原三聚體的互相連接對維持網狀結構單元的穩定性有著重要的作用(圖1)[3]。……