维生素A激活基因引导肾脏发育

ret基因激活失败可解释维生素A缺乏对肾脏发育的影响

纽约，纽约，2000年1月3日——胎儿发育期间维生素A缺乏和ret基因突变（编码一种称为受体酪氨酸激酶的酶）与小鼠和人类的肾脏畸形有关。M.D.泌尿外科助理教授Cathy Mendelsohn和哥伦比亚大学医学院外科医生和威斯康星大学麦迪逊分校的同事们的一项新研究表明，维生素A通过打开RET基因来指导肾脏发育。Mendelsohn博士说，“ret是维生素a的一个主要目标。我们的工作将这些联系在一起，并强调饮食中的维生素a对于小鼠肾脏的形成至关重要。”因为一些人类肾脏畸形与疾病易感性有关，《自然遗传学》一月刊上这篇论文的作者强调，孕妇需要注意维生素A的摄入。

肾脏的正常发育需要组织之间的双向信号传递。其中一个对这种交流至关重要的基因是ret。已知ret的突变会导致肾脏和其他器官的癌症和畸形。维甲酸是维生素A的衍生物，也是一种重要的发育信号。门德尔松博士及其同事先前的研究表明，维甲酸受体(RARs)是结合维甲酸信号并对其作出反应所必需的蛋白质，是肾脏正常发育所必需的。缺乏rar的小鼠胚胎肾脏小且畸形;它们缺少一个特殊的生长区域，在那里新的功能单位或肾元被添加到正在生长的肾脏中，并且实现肾脏基本过滤功能的结构的数量小于正常数量。它们的ret表达水平也异常低，表明这两种信号蛋白之间存在重要联系。

在这篇新论文中，Mendelsohn博士和其他人在小鼠胚胎和培养的小鼠胚胎肾脏中表明，剥夺胎儿维生素A可以显著减少发育中肾组织中ret的数量，并破坏肾脏结构的形成。删除RAR基因（可能是维生素A作用所必需的）也有类似的效果。然而，在具有ret基因的转基因小鼠中，肾脏发育基本正常，即使在缺乏RAR基因的小鼠中也是如此。因为ret本身足以触发通常需要RAR受体的肾脏结构的形成，这一结果强烈表明维生素A和RAR通常通过开启ret基因来指导肾脏发育。

维生素A-RAR信号似乎是促进输尿管芽胚胎结构中分支形成所必需的。“这些分支的数量与形成的肾单位数量有关，”合著者、哥伦比亚大学内科医师和外科医生学院遗传学与发育教授弗兰克·科斯坦蒂尼博士说。虽然缺乏RAR的小鼠的分支受损，但转基因后总是产生ret的小鼠即使没有RAR也表现出正常的分支。由于Mendelsohn博士及其同事发现输尿管芽细胞产生ret，而输尿管芽细胞在空间上与含有RAR的细胞分离，因此作者得出结论，含有RAR的细胞必须通过触发某种类型的信号的分泌来启动输尿管芽中的ret基因，从而达到其目标。

了解RAR如何在含有维生素A的情况下启动ret，对于确定产前肾脏发育的最佳维生素A水平至关重要。Mendelsohn博士说，“在较低的水平下，你的肾脏可能没有那么好，你的肾单位数量可能会减少。”作者得出结论，“在怀孕期间保持足够的母体维生素a水平可能是在胎儿肾脏中产生最佳肾单位数目的重要要求。”

门德尔松博士认为，怀孕期间维生素A水平不足可能对儿童成年期的健康有重要影响。科斯坦蒂尼博士补充道：“有一种假说认为，肾单位数量少会导致日后易患高血压和其他疾病，肾单位数量少会增加肾退化的易感性。”

这项研究得到了美国国立卫生研究院的资助。

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