在腎衰竭環境下klotho基因之表觀基因調控-從腎小管上皮細胞起始傷害進展至離子傳導之研究

慢性腎病防治是台灣的一個重要課題，慢性腎病在原發疾病已緩解後，仍持續進展，此進展常伴隨各器官系統提早老化。研究顯示腎病患者有著比實際年齡高的生物年齡。如此現象是否和患者內部環境改變而導致基因失調有關，但詳細分子機轉現仍未知。Klotho 是個防老基因，小鼠實驗中Klotho 喪失功能突變時，會造成提早老化和壽命縮短，Klotho 大量表現，則壽命增長。人類Klotho 於腎小管上皮細胞表現最多，Klotho 也擔負了調控鈣磷平衡的重要功能。腎臟缺血、高血糖症和發炎狀況是造成腎傷害之三個主要原因，最近研究顯示這些傷害可能造成Klotho 基因之改變而造成提早老化。腎臟功能喪失常伴隨有大量毒性物質於體內堆積，這些物質之堆積也可能經由表觀基因學機轉而改變基因之表現。最近研究更顯示慢性腎病患者有較低之Klotho 表現和較高全身DNA 甲基化。因此我們推測Klotho 也將因甲基化而改變表現。我們提出了三個假說，首先我們認為腎傷害本身和尿毒素之堆積會影響Klotho 表現，接著，其機轉可能是經由Klotho 甲基化，最後我們推測Klotho 甲基化及基因表現改變會影響鈣-磷離子運送，進而引發腎臟衰竭進展和提早老化。腎小管細胞會表現Klotho，同時為鈣-磷運送之主要位置，在本研究中，我們首先將建立動物實驗模型和腎小管培養細胞模型。測試原發腎傷害和不同之尿毒素如phosphoruscompounds、p-cresol、indoxyl sulfate、副甲狀腺素及糖化蛋白終產物等對於Klotho 表現及鈣-磷運送蛋白之影響。接著我們將分析原發腎傷害和不同之尿毒素對於Klotho 甲基化改變之影響。同時分析研究所造成之訊息傳導途徑改變。本研究將使我們進一步了解生物體內在恆定狀態改變，將影響細胞功能甚至全身生理之機轉。也將讓我們更深入了解基因調控變化在腎臟損傷之重要性，對此病態生理機轉之知曉，將有助於研發新的治療方法以減緩慢性腎病進展。

系統編號:PC10101-1476
原計畫編號:NSC99-2314-B182-004-MY3