Project title
95學年度國家科學及技術委員會補助研究計畫
Acronym
專題研究計畫
Internal ID
NSC95-2314-B040-012
Principal Investigator
Status
research project
Start Date
August 1, 2006
End Date
July 31, 2007
Organizations
Partner Organizations
Project Web Site
Options
探討慢性腎病變病人血清及尿液中基質金屬蛋白水解酵素、胞漿素原活化劑或其抑制劑與腎功能之相關性研究
Keywords
慢性腎病變
基質金屬蛋白水解酵素
纖維化
蛋白水解酵素
Description
腎臟是人體最重要的排泄器官，其功能包含排除體內廢物、維持電解質及酸鹼平
衡，並分泌紅血球生成素腎素等；當腎元發生不可逆性傷害，腎絲球過濾率衰退至正常
腎功能之5％，加上過量含氮廢物的堆積，進而造成全身其他器官的負擔，則稱為腎衰
竭，最終則發展成末期腎病變。
而慢性腎病變是導致末期腎病的主要原因，而引起慢性腎病的疾病相當多，其中以
糖尿病、慢性腎絲球腎炎、及高血壓為最主要的原發病因。而因平均年齡的延長，以及
醫療水準的進步，因此糖尿病與高血壓這些慢性病遂成為今日慢性腎病變的主要原因。
雖然原發病因眾多，但造成慢性腎病惡化的機轉最終都是引起腎臟的纖維化。而在腎臟
纖維化過程中，細胞外基質(extraxellular matrix; ECM)的不斷製造與分解是造成其纖維化
的主要原因。而纖維化主要是透過細胞分泌蛋白水解酵素如matrix mtealloproteinase
(MMPs), serine proteinase, cathepsins以及 plasminogen activator (PA) 分解ECM，最後導
致組織纖維化的產生。
而MMPs與腎臟疾病之間的關係關係究竟如何? 目前研究顯示MMPs及u-PA及其抑
制劑TIMP及PAI-1在腎臟疾病中扮演著很重要的角色。有許多文獻指出MMP-2, MMP-9,
TIMP-1及TIMP-2在renal cell carcinoma中有高度的蛋白表現，而且與 tumors progression
的程度呈高度的正相關性; 而在polycystic kidney disease病人的血漿中，也發現MMP-1
及MMP-9有較高的表現量。另外，在ischemic acute renal failure病人的血漿中，也發現
MMP-9有明顯的上昇。而在plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1)與腎臟疾病的關係
中，PAI-1一直被視為renal fibrogenesis的指標之一。因此，蛋白水解酵素及其抑制劑的
確在腎臟疾病方面扮演著很重要的角色。而本實驗室在2002年的Clinical Biochemistry
中，亦指出在血液透析病人的血清中，其透析後的MMP-2及MMP-9皆有明顯的下降發
現，而MMP-2的內生性抑制劑TIMP-2則有顯著的上升，顯示血清中的MMPs及其抑制劑
在腎衰竭的病人中是很重要的指標。至於MMPs及plasminogen activator在未曾接受血液
透析或移植的慢性腎病變病人的血清及尿液中則較少有文獻報告。
因此本計畫擬進行[1]收集200位慢性腎病變病人的血液及尿液。利用gelatin
zymography及ELISA分析慢性腎病變病人的血清及尿液中MMP-2、MMP-9及其抑制劑
TIMPs的蛋白表現，並進一步與慢性腎病變病人的發生原因、腎功能、creatinine及一些
臨床症狀做進一步的分析;[2]以ELISA分析慢性腎病變病人的血清及尿液中t-PA, u-PA及
其抑制劑PAI-1的蛋白表現，並進一步與慢性腎病變病人的發生原因、腎功能、creatinine
及一些臨床症狀做進一步的分析;[3]擬探討慢性腎病變病人其需要做腎臟切片的病人，
取出組織以immunohistochemistry 及 western blotting分析其組織中MMP-2, MMP-9,
t-PA, u-PA及其抑制劑TIMP-1及PAI-1的蛋白表現相關性;並分析其與腎臟纖維化的嚴重
程度之相關性。[4]擬探討慢性腎病變病人其需要做腎臟切片的病人，取出組織並以
RT-PCR分析其組織中MMP-2, MMP-9, t-PA, u-PA及其抑制劑TIMP-1及PAI-1的mRNA表
現相關性;並進一步觀察腎臟纖維化與上述蛋白水解酵素及其抑制劑之變化情形; [5] 擬
以動物的模式 (如將大白鼠的腎臟進行摘除及梗塞腎動脈達六分之五以造成大白鼠的
慢性腎病變及自頸靜脈注射anti-Thy (CD90)單株抗體來誘發急性腎炎)，擬探討慢性及急
性腎病變過程期大白鼠腎臟組織及血清中MMP-2, MMP-9, t-PA, u-PA及其抑制劑
TIMP-1及PAI-1的表現相關性; 並進一步觀察腎臟纖維化與上述蛋白水解酵素及其抑制
劑之變化情形。 共五項實驗, 於一年內完成。
衡，並分泌紅血球生成素腎素等；當腎元發生不可逆性傷害，腎絲球過濾率衰退至正常
腎功能之5％，加上過量含氮廢物的堆積，進而造成全身其他器官的負擔，則稱為腎衰
竭，最終則發展成末期腎病變。
而慢性腎病變是導致末期腎病的主要原因，而引起慢性腎病的疾病相當多，其中以
糖尿病、慢性腎絲球腎炎、及高血壓為最主要的原發病因。而因平均年齡的延長，以及
醫療水準的進步，因此糖尿病與高血壓這些慢性病遂成為今日慢性腎病變的主要原因。
雖然原發病因眾多，但造成慢性腎病惡化的機轉最終都是引起腎臟的纖維化。而在腎臟
纖維化過程中，細胞外基質(extraxellular matrix; ECM)的不斷製造與分解是造成其纖維化
的主要原因。而纖維化主要是透過細胞分泌蛋白水解酵素如matrix mtealloproteinase
(MMPs), serine proteinase, cathepsins以及 plasminogen activator (PA) 分解ECM，最後導
致組織纖維化的產生。
而MMPs與腎臟疾病之間的關係關係究竟如何? 目前研究顯示MMPs及u-PA及其抑
制劑TIMP及PAI-1在腎臟疾病中扮演著很重要的角色。有許多文獻指出MMP-2, MMP-9,
TIMP-1及TIMP-2在renal cell carcinoma中有高度的蛋白表現，而且與 tumors progression
的程度呈高度的正相關性; 而在polycystic kidney disease病人的血漿中，也發現MMP-1
及MMP-9有較高的表現量。另外，在ischemic acute renal failure病人的血漿中，也發現
MMP-9有明顯的上昇。而在plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1)與腎臟疾病的關係
中，PAI-1一直被視為renal fibrogenesis的指標之一。因此，蛋白水解酵素及其抑制劑的
確在腎臟疾病方面扮演著很重要的角色。而本實驗室在2002年的Clinical Biochemistry
中，亦指出在血液透析病人的血清中，其透析後的MMP-2及MMP-9皆有明顯的下降發
現，而MMP-2的內生性抑制劑TIMP-2則有顯著的上升，顯示血清中的MMPs及其抑制劑
在腎衰竭的病人中是很重要的指標。至於MMPs及plasminogen activator在未曾接受血液
透析或移植的慢性腎病變病人的血清及尿液中則較少有文獻報告。
因此本計畫擬進行[1]收集200位慢性腎病變病人的血液及尿液。利用gelatin
zymography及ELISA分析慢性腎病變病人的血清及尿液中MMP-2、MMP-9及其抑制劑
TIMPs的蛋白表現，並進一步與慢性腎病變病人的發生原因、腎功能、creatinine及一些
臨床症狀做進一步的分析;[2]以ELISA分析慢性腎病變病人的血清及尿液中t-PA, u-PA及
其抑制劑PAI-1的蛋白表現，並進一步與慢性腎病變病人的發生原因、腎功能、creatinine
及一些臨床症狀做進一步的分析;[3]擬探討慢性腎病變病人其需要做腎臟切片的病人，
取出組織以immunohistochemistry 及 western blotting分析其組織中MMP-2, MMP-9,
t-PA, u-PA及其抑制劑TIMP-1及PAI-1的蛋白表現相關性;並分析其與腎臟纖維化的嚴重
程度之相關性。[4]擬探討慢性腎病變病人其需要做腎臟切片的病人，取出組織並以
RT-PCR分析其組織中MMP-2, MMP-9, t-PA, u-PA及其抑制劑TIMP-1及PAI-1的mRNA表
現相關性;並進一步觀察腎臟纖維化與上述蛋白水解酵素及其抑制劑之變化情形; [5] 擬
以動物的模式 (如將大白鼠的腎臟進行摘除及梗塞腎動脈達六分之五以造成大白鼠的
慢性腎病變及自頸靜脈注射anti-Thy (CD90)單株抗體來誘發急性腎炎)，擬探討慢性及急
性腎病變過程期大白鼠腎臟組織及血清中MMP-2, MMP-9, t-PA, u-PA及其抑制劑
TIMP-1及PAI-1的表現相關性; 並進一步觀察腎臟纖維化與上述蛋白水解酵素及其抑制
劑之變化情形。 共五項實驗, 於一年內完成。