细胞外基质在胚胎和成熟肾组织中的表达
作者：黄松明 蔡毅 费莉 黄文彦 甘卫华 姜新猷 陈荣华
单位：210029 南京医科大学小儿肾脏病研究中心 第二附属医院儿科
关键词：细胞外基质；层粘连蛋白；胶原；纤连蛋白类
中华儿科杂志/980403 【摘要】 目的 观察肾小球细胞外基质成分在胚胎和成熟肾组织中表达的时空顺序、细胞来源，为阐明它们在肾组织中的生物学功能提供理论依据。方法 选用针对板层蛋白的α1、α2、β1、β2、γ1链、Ⅳ型胶原α1、α3、α5链和纤维连接蛋白的单抗隆抗体，采用间接免疫碱性磷酸酶技术观察其在11例胎儿肾中的表达和分布，并以正常成人肾组织作为对照。结果 板层蛋白的α1、β2、γ1链在肾组织中的表达随着胎龄增加和肾脏成熟而增加，但各自分布不同；α2链在肾组织未见表达；β1链在幼稚肾小球为阳性，成熟肾小球中则为阴性。纤维连接蛋白和Ⅳ型胶原α3、α5链在肾单位有血管侵入时才出现表达，Ⅳ型胶原α1链则在肾发育早期即有表达。它们各自分布并不一致。结论 在肾小球发生和成熟过程中存在着细胞外基质成分分布的时空顺序及个别链抗原的隐蔽或丢失，推测它们可能对肾小球的发生、成熟起重要作用。
, 百拇医药
The expression of extracellular matrix in human fetal and adult kidney
Huang Songming, Cai Yi, Fei Li, et al.
Center of Pediatric Nephrology and Department of Pediatrics, Second Affiliated Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing 210029
【Abstract 】 Objective To observe chronological and spatial changes of expression of glomerular extracellular matrix and to clarify their cellular origin and biological functions. Methods Eleven fetal and 1 normal adult kidneys were examined by immuno-alkaline phosphatase technique, using monoclonal mouse anti-human laminin (α1、α2、β1、β2，γ1), type Ⅳ collagen (α1,α3,α5) and fibronectin antibodies. Results The expression of α1, β2 and γ1 chains of laminin in the kidneys increased with the gestational weeks of fetus and maturity of the kidney. But their distribution was not the same. Antibody to α2 chain had no immunoreactivity in all stage of kidney development, the expression of β1 was positive in early stage of the developing kidney. However, it became negative in the mature glomeruli. Fibronectin and α3, α5, chain of type Ⅳ collagen didn′t express until the nephrons were expanded by capillary loops. But the α1 chain of type Ⅳ collagen expressed in early stage. Their distribution in mature kidney was also quite different. Conclusion These isoforms of extracellular matrix have chronological and spatial sequence in expression in the developing kidney, and the antigen of certain chains was seen hidden or lost in the process. These changes might play a key role during nephrogenesis.
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【Key words 】 【Key words 】 Extracellular matrix Laminin Collagen Fibronectins
细胞外基质是存在于组织细胞表面或之间的一组蛋白大分子，它是由胶原蛋白、非胶原糖蛋白和蛋白多糖所组成，在体内通过与其受体(如整合素类受体)结合，影响细胞的粘附、迁移、增殖、分化，从而在胚胎发育、损伤修复和肿瘤转移等过程中发挥重要作用。板层蛋白、Ⅳ型胶原和纤维连接蛋白是肾小球细胞外基质的重要组成成分，其表达异常参与了肾小球硬化的发生发展[1，2]。为观察细胞外基质在胚胎和成熟肾组织中表达的时空顺序及其细胞来源，阐明它们在肾组织中的生物学功能，我们选用针对板层蛋白、Ⅳ型胶原及纤维连接蛋白的单克隆抗体，观察了这些成分在肾单位形成和成熟过程中的表达。
材料和方法
一、标本来源及制备
, http://www.100md.com
11例胎龄在16～33周水囊引产的胎儿肾组织均取自本院妇产科。1例正常成人肾组织为拟行肾移植的未用肾。以上肾组织均经OCT包埋，冰冻切片，丙酮固定后，-60℃备检。
附表 细胞外基质在胚胎和成熟肾组织中的分布 细胞外基质
未成熟肾组织
成熟肾组织
输尿管芽
逗点期
S期
未成熟小球
系膜区
GBM
, http://www.100md.com 肾小球囊
间质小管
板层蛋白α1
+
-
++
++
+++
++
++
++
α2
-
-
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-
-
-
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β1
+
+
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+
-
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-
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++
β2
+
-
+
+
+++
+
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-
γ1
+
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++
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++
+++
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Ⅳ型胶原α1
-
+
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+
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α3
-
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-
+
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+/±
+
α5
-
-
-
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+
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++
+
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纤维连接蛋白
+
-
++
+++
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+++
++
+++
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注：- 表示阴性；±表示可疑阳性；+ 表示弱阳性；++ 表示阳性；+++ 表示强阳性。胚胎肾中的成熟小球中细胞外基质分布与成熟组织分布相同 二、主要试剂
抗板层蛋白β2(C4)、γ1(2E8)和纤维连接蛋白(HFN7.1)的单克隆抗体购自美国杂交瘤银行；抗板层蛋白α1(4C7)、α2(5H2)、β1(4E10)的单克隆抗体由美国Dr. Engvall E 惠赠；抗Ⅳ型胶原α1(Ⅳ)、α3(Ⅳ)、α5(Ⅳ)的单克隆抗体由法国Dr. M-C Gubler惠赠。碱性磷酸酶标记二抗购自Sigma公司，酶反应底物NBT/BCIP购自德国宝灵曼公司。
三、方法
本研究采用间接免疫碱性磷酸酶技术。即冰冻切片取出后经PBS平衡，用适当稀释的单克隆抗体37℃湿盒内孵育1小时；经Bouin液处理后加碱性磷酸酶标记的第二抗体、37℃、1小时孵育后，再加底物溶液，显微镜下监测反应结果，适时中止反应，0.5%美篮淡染胞核后封片观察。结果
, 百拇医药
一、细胞外基质在正常成熟肾组织中的分布
板层蛋白：α1在肾小球系膜区强阳性表达，沿肾小球基底膜(glomerular basement membrane, GBM)、肾小囊基膜线样分布，间质散在阳性表达，间质小血管壁基膜亦为线样阳性。α2在肾组织中未见阳性信号存在。β1在肾小球区为阴性，沿肾小管基底膜、小血管基膜呈线样表达，在肾间质呈弥漫网状阳性分布。β2主要表达在系膜区，GBM和肾小囊基膜仅有弱的表达，肾小管基膜及间质均为阴性。γ1广泛分布于系膜区、GBM、肾小囊、肾小管基膜和肾间质。
Ⅳ型胶原：α1(Ⅳ)沿GBM有弱阳性表达，在肾小球系膜区、肾小管基膜及肾小囊表达较强。α3(Ⅳ)、α5(Ⅳ)沿肾小球基底膜呈线样阳性表达，系膜基质阴性，同时α3(Ⅳ)在远端小管、α5(Ⅳ)在肾小囊、远曲小管和集合管基膜均呈阳性分布。
纤维连接蛋白在肾小球系膜区、肾小囊均为阳性，沿GBM阳性度较高，尤以血管极附近节段为著，间质中血管壁亦呈强阳性表达，间质及肾小管基膜同样为阳性。
, 百拇医药
二、细胞外基质在胚胎肾中的分布
板层蛋白：α1在输尿管芽细胞周围有弱阳性表达，S期前肾单位为阴性，在有血管插入肾单位后其上皮细胞周围开始出现表达，随着小球成熟，表达逐步增强，主要在系膜区；GBM、肾小囊和肾小管基膜亦有阳性表达。α2在各期肾小球及间质均未见表达。β1在输尿管芽细胞呈阳性，S期时在将来形成肾小囊上皮的上皮细胞区呈阳性，婴儿型肾小球系膜区亦为阳性，在肾间质及小管基膜弥漫表达。β2在输尿管芽细胞周围及S期肾单位上皮细胞周围有弱阳性表达，随小球成熟及胎龄增加，表达亦增多，主要分布在肾小球系膜区，肾小球外为阴性。γ1在输尿管芽细胞有弱阳性表达，S期以后在系膜区、血管壁呈强阳性表达，GBM、肾小囊及间质均为阳性。
Ⅳ型胶原：α1(Ⅳ)在逗点期即有表达，S期肾单位上皮裂隙毛细血管插入处出现强阳性，在不同时期未成熟小球中α1(Ⅳ)同时分布于系膜区、GBM、肾小囊和小管基膜及肾间质。α3(Ⅳ)、α5(Ⅳ)在S期前肾单位未见阳性，肾小球血管极形成时在GBM开始有弱阳性表达，随着小球成熟其表达增加，系膜基质始终为阴性。
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纤维连接蛋白：在S期前肾单位仅在间质中弥漫分布，随着血管插入、肾小球成熟，在系膜区和血管壁表达增加，在近血管极处阳性度明显增高，肾小囊亦为阳性，间质及小管基膜仍为阳性(附表)。
所观察各链在胎儿肾近髓质区成熟肾小球和肾间质中的分布与其在成熟肾组织中分布一致。
讨论
胚胎时期肾脏发生时，未分化的间充质细胞在输尿管芽的诱导下形成最初的上皮细胞团，然后进一步发育形成上皮性S形肾单位，经毛细血管开放的肾小球阶段从而分化形成包括近端、远端小管、髓袢以及肾小球[3]。细胞外基质的表达通过与其受体的结合可诱导细胞的分化、发育，在肾脏发生中起重要作用。有学者研究小鼠胚胎发育时发现，当间充质细胞转化为上皮细胞形成小管样结构时，就有板层蛋白α1链和整合素α6的表达，以参与细胞识别和分化[4]，此时如果用抗体阻断经典板层蛋白(LN-1)E8片段与整合素α6β1结合，则干扰这一过程的发生。
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我们的研究显示，细胞外基质的不同结构链在胚胎发育成熟过程中的表达存在着时间上的顺序性。Ⅳ型胶原α1(Ⅳ)链、板层蛋白α1、γ1在胚胎肾中表达较早，在肾组织成熟过程中表达量明显增多，且分布也较广泛，推测它们参与诱导肾发育的各个阶段，在肾小球系膜区、GBM、肾小管基膜等结构的形成、成熟以及其形态和功能的维持等方面起广泛作用。板层蛋白β1链在早期肾单位和未成熟小球中明显表达，在成熟小球中表达显著下降；而β2链则相反。这一现象提示β1链仅在肾小球发育早期起作用，β2则参与了肾小球的晚期成熟。β2的正常表达可能在维系成熟小球形态、GBM通透性等方面发挥作用。动物实验研究也提示在小鼠胚胎肾发育过程中存在板层蛋白β2链取代β1链，如果不能发生这种正常取代，则会引起肾小球滤过膜通透性增加，导致先天性肾病的发生[5]。Ⅳ型胶原α3(Ⅳ)、α5(Ⅳ)在胚胎肾S期肾单位以后表达逐渐增多，说明其对早期小球发育作用不大，而它们在成熟肾组织分布的差异性提示，两者在肾发育成熟中的作用也有所不同。除均参与GBM及远端小管发育成熟过程外，与α3(Ⅳ)相比，α5(Ⅳ)还可能在肾小囊和集合管的成熟及功能维系上发挥作用。纤维连接蛋白在胚胎肾输尿管芽及间质有少量表达，晚期在肾组织广泛分布，提示其除参与肾单位的发生外，还在肾小球及间质的发育成熟中发挥一定作用。
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同时，我们所研究的部分链在肾组织中分布具有特异性。板层蛋白α1在肾组织中开始表达的部位及其分布特点提示，其细胞来源可能为上皮细胞，包括肾小球内上皮细胞及小管上皮细胞。板层蛋白β1最初表达于输尿管芽细胞及S期上皮细胞，提示其早期细胞来源为间充质细胞和幼稚的肾小球上皮细胞，晚期来源于小球外的肾小管上皮细胞和间质细胞。而γ1链在幼稚和成熟肾组织中分布的广泛性显示，其细胞来源亦可能较广泛。Ⅳ型胶原α1(Ⅳ)的分布特点也提示，在肾小球发育早期，其细胞来源为插入S期肾单位的血管内皮细胞，而在成熟肾组织中其来源则可能既有血管内皮细胞和系膜细胞，也有间质细胞和小管上皮细胞。纤维连接蛋白在胚胎肾的输尿管芽及间质表达提示其早期细胞来源可能为间充质细胞，肾发育成熟时还可由内皮细胞及肾小球系膜细胞产生。既往研究对纤维连接蛋白是否存在于肾小球基底膜尚有争议[6]。我们发现在成熟肾小球基底膜中纤维连接蛋白有较强表达，提示在人的成熟GBM中确有纤维连接蛋白存在。
细胞外基质成分及其结构链在胚胎肾发育中分布的这种时空顺序也有学者在动物实验中观察到[5，7]。推测可能在肾发育成熟过程中存在某些结构链抗原的丢失、隐蔽或相互取代，这种分布的特异性可能与诱导肾脏的正常分化、发育，维持正常组织形态和功能有着密切关系。对人的研究因实验手段限制，目前开展尚少，胚胎组织不失为研究细胞外基质功能的理想模型，一些细胞外基质成分的细胞来源、确切功能尚有待进一步研究。
, 百拇医药
参考文献
1 Timpl R. Structure and biological activity of basement membrane proteins. Eur J Biochem, 1989, 180:487-502.
2 Floege J, Alpers CE, Burns MW, et al. Glomerular cells, extracellular matrix accumulation, and the development of glomerulosclerosis in the remnant kidney model. Lab Invest, 1992, 66:485-497.
3 Ekblom P, Weller A. Ontogeny of tubuloinsterstitial cells. Kidney Int, 1991, 39:393-400.
, 百拇医药
4 Ekblom P. Basement membranes in development. In: Rohrbach DH, Timpl R, eds. Molecular and cellular aspects of basement membranes. San Diego: Academic Press, 1993. 359-383.
5 Noakes PG, Miner JH, Gautam M, et al. The renal glomerulus of mice lacking slaminin/lamininβ2: nephrosis despite molecular compensation by lamininβ1. Nat Genet, 1995, 10:400-406.
6 Oberley TD, Murphy-Ullrich JE. Fibronectin and the kidney. In: Mosher DF, ed. Biology of extracellular matrix: a series. San Diego: Academic Press, 1989. 309-326.
7 Abrahamson DR, St John PL. Laminins distribution in developing glomerular basement membranes. Kidney Int, 1993, 43:73-78., 百拇医药
单位：210029 南京医科大学小儿肾脏病研究中心 第二附属医院儿科
关键词：细胞外基质；层粘连蛋白；胶原；纤连蛋白类
中华儿科杂志/980403 【摘要】 目的 观察肾小球细胞外基质成分在胚胎和成熟肾组织中表达的时空顺序、细胞来源，为阐明它们在肾组织中的生物学功能提供理论依据。方法 选用针对板层蛋白的α1、α2、β1、β2、γ1链、Ⅳ型胶原α1、α3、α5链和纤维连接蛋白的单抗隆抗体，采用间接免疫碱性磷酸酶技术观察其在11例胎儿肾中的表达和分布，并以正常成人肾组织作为对照。结果 板层蛋白的α1、β2、γ1链在肾组织中的表达随着胎龄增加和肾脏成熟而增加，但各自分布不同；α2链在肾组织未见表达；β1链在幼稚肾小球为阳性，成熟肾小球中则为阴性。纤维连接蛋白和Ⅳ型胶原α3、α5链在肾单位有血管侵入时才出现表达，Ⅳ型胶原α1链则在肾发育早期即有表达。它们各自分布并不一致。结论 在肾小球发生和成熟过程中存在着细胞外基质成分分布的时空顺序及个别链抗原的隐蔽或丢失，推测它们可能对肾小球的发生、成熟起重要作用。
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The expression of extracellular matrix in human fetal and adult kidney
Huang Songming, Cai Yi, Fei Li, et al.
Center of Pediatric Nephrology and Department of Pediatrics, Second Affiliated Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing 210029
【Abstract 】 Objective To observe chronological and spatial changes of expression of glomerular extracellular matrix and to clarify their cellular origin and biological functions. Methods Eleven fetal and 1 normal adult kidneys were examined by immuno-alkaline phosphatase technique, using monoclonal mouse anti-human laminin (α1、α2、β1、β2，γ1), type Ⅳ collagen (α1,α3,α5) and fibronectin antibodies. Results The expression of α1, β2 and γ1 chains of laminin in the kidneys increased with the gestational weeks of fetus and maturity of the kidney. But their distribution was not the same. Antibody to α2 chain had no immunoreactivity in all stage of kidney development, the expression of β1 was positive in early stage of the developing kidney. However, it became negative in the mature glomeruli. Fibronectin and α3, α5, chain of type Ⅳ collagen didn′t express until the nephrons were expanded by capillary loops. But the α1 chain of type Ⅳ collagen expressed in early stage. Their distribution in mature kidney was also quite different. Conclusion These isoforms of extracellular matrix have chronological and spatial sequence in expression in the developing kidney, and the antigen of certain chains was seen hidden or lost in the process. These changes might play a key role during nephrogenesis.
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【Key words 】 【Key words 】 Extracellular matrix Laminin Collagen Fibronectins
细胞外基质是存在于组织细胞表面或之间的一组蛋白大分子，它是由胶原蛋白、非胶原糖蛋白和蛋白多糖所组成，在体内通过与其受体(如整合素类受体)结合，影响细胞的粘附、迁移、增殖、分化，从而在胚胎发育、损伤修复和肿瘤转移等过程中发挥重要作用。板层蛋白、Ⅳ型胶原和纤维连接蛋白是肾小球细胞外基质的重要组成成分，其表达异常参与了肾小球硬化的发生发展[1，2]。为观察细胞外基质在胚胎和成熟肾组织中表达的时空顺序及其细胞来源，阐明它们在肾组织中的生物学功能，我们选用针对板层蛋白、Ⅳ型胶原及纤维连接蛋白的单克隆抗体，观察了这些成分在肾单位形成和成熟过程中的表达。
材料和方法
一、标本来源及制备
, http://www.100md.com
11例胎龄在16～33周水囊引产的胎儿肾组织均取自本院妇产科。1例正常成人肾组织为拟行肾移植的未用肾。以上肾组织均经OCT包埋，冰冻切片，丙酮固定后，-60℃备检。
附表 细胞外基质在胚胎和成熟肾组织中的分布 细胞外基质
未成熟肾组织
成熟肾组织
输尿管芽
逗点期
S期
未成熟小球
系膜区
GBM
, http://www.100md.com 肾小球囊
间质小管
板层蛋白α1
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Ⅳ型胶原α1
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纤维连接蛋白
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注：- 表示阴性；±表示可疑阳性；+ 表示弱阳性；++ 表示阳性；+++ 表示强阳性。胚胎肾中的成熟小球中细胞外基质分布与成熟组织分布相同 二、主要试剂
抗板层蛋白β2(C4)、γ1(2E8)和纤维连接蛋白(HFN7.1)的单克隆抗体购自美国杂交瘤银行；抗板层蛋白α1(4C7)、α2(5H2)、β1(4E10)的单克隆抗体由美国Dr. Engvall E 惠赠；抗Ⅳ型胶原α1(Ⅳ)、α3(Ⅳ)、α5(Ⅳ)的单克隆抗体由法国Dr. M-C Gubler惠赠。碱性磷酸酶标记二抗购自Sigma公司，酶反应底物NBT/BCIP购自德国宝灵曼公司。
三、方法
本研究采用间接免疫碱性磷酸酶技术。即冰冻切片取出后经PBS平衡，用适当稀释的单克隆抗体37℃湿盒内孵育1小时；经Bouin液处理后加碱性磷酸酶标记的第二抗体、37℃、1小时孵育后，再加底物溶液，显微镜下监测反应结果，适时中止反应，0.5%美篮淡染胞核后封片观察。结果
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一、细胞外基质在正常成熟肾组织中的分布
板层蛋白：α1在肾小球系膜区强阳性表达，沿肾小球基底膜(glomerular basement membrane, GBM)、肾小囊基膜线样分布，间质散在阳性表达，间质小血管壁基膜亦为线样阳性。α2在肾组织中未见阳性信号存在。β1在肾小球区为阴性，沿肾小管基底膜、小血管基膜呈线样表达，在肾间质呈弥漫网状阳性分布。β2主要表达在系膜区，GBM和肾小囊基膜仅有弱的表达，肾小管基膜及间质均为阴性。γ1广泛分布于系膜区、GBM、肾小囊、肾小管基膜和肾间质。
Ⅳ型胶原：α1(Ⅳ)沿GBM有弱阳性表达，在肾小球系膜区、肾小管基膜及肾小囊表达较强。α3(Ⅳ)、α5(Ⅳ)沿肾小球基底膜呈线样阳性表达，系膜基质阴性，同时α3(Ⅳ)在远端小管、α5(Ⅳ)在肾小囊、远曲小管和集合管基膜均呈阳性分布。
纤维连接蛋白在肾小球系膜区、肾小囊均为阳性，沿GBM阳性度较高，尤以血管极附近节段为著，间质中血管壁亦呈强阳性表达，间质及肾小管基膜同样为阳性。
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二、细胞外基质在胚胎肾中的分布
板层蛋白：α1在输尿管芽细胞周围有弱阳性表达，S期前肾单位为阴性，在有血管插入肾单位后其上皮细胞周围开始出现表达，随着小球成熟，表达逐步增强，主要在系膜区；GBM、肾小囊和肾小管基膜亦有阳性表达。α2在各期肾小球及间质均未见表达。β1在输尿管芽细胞呈阳性，S期时在将来形成肾小囊上皮的上皮细胞区呈阳性，婴儿型肾小球系膜区亦为阳性，在肾间质及小管基膜弥漫表达。β2在输尿管芽细胞周围及S期肾单位上皮细胞周围有弱阳性表达，随小球成熟及胎龄增加，表达亦增多，主要分布在肾小球系膜区，肾小球外为阴性。γ1在输尿管芽细胞有弱阳性表达，S期以后在系膜区、血管壁呈强阳性表达，GBM、肾小囊及间质均为阳性。
Ⅳ型胶原：α1(Ⅳ)在逗点期即有表达，S期肾单位上皮裂隙毛细血管插入处出现强阳性，在不同时期未成熟小球中α1(Ⅳ)同时分布于系膜区、GBM、肾小囊和小管基膜及肾间质。α3(Ⅳ)、α5(Ⅳ)在S期前肾单位未见阳性，肾小球血管极形成时在GBM开始有弱阳性表达，随着小球成熟其表达增加，系膜基质始终为阴性。
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纤维连接蛋白：在S期前肾单位仅在间质中弥漫分布，随着血管插入、肾小球成熟，在系膜区和血管壁表达增加，在近血管极处阳性度明显增高，肾小囊亦为阳性，间质及小管基膜仍为阳性(附表)。
所观察各链在胎儿肾近髓质区成熟肾小球和肾间质中的分布与其在成熟肾组织中分布一致。
讨论
胚胎时期肾脏发生时，未分化的间充质细胞在输尿管芽的诱导下形成最初的上皮细胞团，然后进一步发育形成上皮性S形肾单位，经毛细血管开放的肾小球阶段从而分化形成包括近端、远端小管、髓袢以及肾小球[3]。细胞外基质的表达通过与其受体的结合可诱导细胞的分化、发育，在肾脏发生中起重要作用。有学者研究小鼠胚胎发育时发现，当间充质细胞转化为上皮细胞形成小管样结构时，就有板层蛋白α1链和整合素α6的表达，以参与细胞识别和分化[4]，此时如果用抗体阻断经典板层蛋白(LN-1)E8片段与整合素α6β1结合，则干扰这一过程的发生。
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我们的研究显示，细胞外基质的不同结构链在胚胎发育成熟过程中的表达存在着时间上的顺序性。Ⅳ型胶原α1(Ⅳ)链、板层蛋白α1、γ1在胚胎肾中表达较早，在肾组织成熟过程中表达量明显增多，且分布也较广泛，推测它们参与诱导肾发育的各个阶段，在肾小球系膜区、GBM、肾小管基膜等结构的形成、成熟以及其形态和功能的维持等方面起广泛作用。板层蛋白β1链在早期肾单位和未成熟小球中明显表达，在成熟小球中表达显著下降；而β2链则相反。这一现象提示β1链仅在肾小球发育早期起作用，β2则参与了肾小球的晚期成熟。β2的正常表达可能在维系成熟小球形态、GBM通透性等方面发挥作用。动物实验研究也提示在小鼠胚胎肾发育过程中存在板层蛋白β2链取代β1链，如果不能发生这种正常取代，则会引起肾小球滤过膜通透性增加，导致先天性肾病的发生[5]。Ⅳ型胶原α3(Ⅳ)、α5(Ⅳ)在胚胎肾S期肾单位以后表达逐渐增多，说明其对早期小球发育作用不大，而它们在成熟肾组织分布的差异性提示，两者在肾发育成熟中的作用也有所不同。除均参与GBM及远端小管发育成熟过程外，与α3(Ⅳ)相比，α5(Ⅳ)还可能在肾小囊和集合管的成熟及功能维系上发挥作用。纤维连接蛋白在胚胎肾输尿管芽及间质有少量表达，晚期在肾组织广泛分布，提示其除参与肾单位的发生外，还在肾小球及间质的发育成熟中发挥一定作用。
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同时，我们所研究的部分链在肾组织中分布具有特异性。板层蛋白α1在肾组织中开始表达的部位及其分布特点提示，其细胞来源可能为上皮细胞，包括肾小球内上皮细胞及小管上皮细胞。板层蛋白β1最初表达于输尿管芽细胞及S期上皮细胞，提示其早期细胞来源为间充质细胞和幼稚的肾小球上皮细胞，晚期来源于小球外的肾小管上皮细胞和间质细胞。而γ1链在幼稚和成熟肾组织中分布的广泛性显示，其细胞来源亦可能较广泛。Ⅳ型胶原α1(Ⅳ)的分布特点也提示，在肾小球发育早期，其细胞来源为插入S期肾单位的血管内皮细胞，而在成熟肾组织中其来源则可能既有血管内皮细胞和系膜细胞，也有间质细胞和小管上皮细胞。纤维连接蛋白在胚胎肾的输尿管芽及间质表达提示其早期细胞来源可能为间充质细胞，肾发育成熟时还可由内皮细胞及肾小球系膜细胞产生。既往研究对纤维连接蛋白是否存在于肾小球基底膜尚有争议[6]。我们发现在成熟肾小球基底膜中纤维连接蛋白有较强表达，提示在人的成熟GBM中确有纤维连接蛋白存在。
细胞外基质成分及其结构链在胚胎肾发育中分布的这种时空顺序也有学者在动物实验中观察到[5，7]。推测可能在肾发育成熟过程中存在某些结构链抗原的丢失、隐蔽或相互取代，这种分布的特异性可能与诱导肾脏的正常分化、发育，维持正常组织形态和功能有着密切关系。对人的研究因实验手段限制，目前开展尚少，胚胎组织不失为研究细胞外基质功能的理想模型，一些细胞外基质成分的细胞来源、确切功能尚有待进一步研究。
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参考文献
1 Timpl R. Structure and biological activity of basement membrane proteins. Eur J Biochem, 1989, 180:487-502.
2 Floege J, Alpers CE, Burns MW, et al. Glomerular cells, extracellular matrix accumulation, and the development of glomerulosclerosis in the remnant kidney model. Lab Invest, 1992, 66:485-497.
3 Ekblom P, Weller A. Ontogeny of tubuloinsterstitial cells. Kidney Int, 1991, 39:393-400.
, 百拇医药
4 Ekblom P. Basement membranes in development. In: Rohrbach DH, Timpl R, eds. Molecular and cellular aspects of basement membranes. San Diego: Academic Press, 1993. 359-383.
5 Noakes PG, Miner JH, Gautam M, et al. The renal glomerulus of mice lacking slaminin/lamininβ2: nephrosis despite molecular compensation by lamininβ1. Nat Genet, 1995, 10:400-406.
6 Oberley TD, Murphy-Ullrich JE. Fibronectin and the kidney. In: Mosher DF, ed. Biology of extracellular matrix: a series. San Diego: Academic Press, 1989. 309-326.
7 Abrahamson DR, St John PL. Laminins distribution in developing glomerular basement membranes. Kidney Int, 1993, 43:73-78., 百拇医药