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肾小球疾病是美国终末期肾病（end-stage kidney disease,ESRD）的第三大病因,也是全世界25%的慢性肾病（chronic kidney disease,CKD）的病因。足细胞是内脏上皮细胞,是肾小球滤过屏障的核心成分。肾小球疾病是公认的心血管、代谢、感染和其他疾病的危险因素,足细胞损伤被认为是肾小球疾病的初始特征。治疗肾小球疾病的病因取决于其病因和类型,但目前主要限于使用肾素-血管紧张素-醛固酮系统的阻断剂和免疫抑制剂,包括糖皮质激素,烷化剂,钙调神经磷酸酶抑制剂,抗代谢物等。然而,肾小球疾病的治疗进展十分有限,迫切需要寻找新的治疗靶点或治疗方法。黑皮素激素系统通过其神经免疫内分泌活性在维持人体体内稳态中起着关键作用,并调节多种生理功能,包括黑素生成,炎症,免疫调节,肾上腺皮质类固醇生成,血液动力学,利尿,能量稳态,性功能和外分泌物[1]。黑皮素系统包含五个黑皮素受体（Melanocortin Receptor,MC1R～MC5R）;四个源自前阿黑皮素（Pro-opiomelanocortin,POMC）的黑皮素肽包括促肾上腺皮质激素（adrenocorticotropic Hormone,ACTH）,α-、β-和 γ-黑素细胞刺激素（melanocyte stimulating hormone,MSH）;内源性拮抗剂,即刺骨信号蛋白（agouti-signaling protein,ASP 或 ASIP）和刺骨相关蛋白（agouti-related protein,AGRP）以及多种黑皮素受体辅助蛋白。黑皮素的生物学作用由黑皮素受体传递。大量证据表明,黑皮素在啮齿动物和人体的多种肾脏疾病中具有肾脏保护作用,尤其是在近来重新认识ACTH后。ACTH单一疗法可有效缓解类固醇抵抗性肾病综合征,这表明ACTH除肾上腺皮质类固醇生成外,还具有另一种机制来实现其肾脏保护作用[2]。鉴于ACTH与黑皮素受体结合产生生物学作用并且肾脏表达大量的黑皮素受体,这种未完全探明的机制很可能属于黑皮素系统。这激发了有关黑皮素系统在肾小球疾病中潜在影响的研究。但是,我们对黑皮素途径在肾脏疾病中的作用的了解非常有限,并且仍然有许多未知的问题需要探索。其中最有争议的是鉴定肾脏中的效应细胞以及负责传达肾脏保护作用的黑皮素受体。已知有五种黑皮素受体,但对它们的信号传导和信号调节知之甚少。尤其是,黑皮素受体介导的黑皮素信号传导的确切效果仍然不确定。我们首次在足细胞中研究了第5号受体的调控作用。第一部分 黑皮素受体在正常生理状态下的作用目的检测正常小鼠（WT）生理状态下肾脏及足细胞相关形态和功能,检验黑皮素5号受体敲除的小鼠（MC5R-/-）,其肾脏及足细胞相关形态和功能的改变,黑皮素5号受体的敲除是否影响生理状态下肾脏及足细胞形态和功能。方法1.检测小鼠外观,体重,肾重与体重比值,对比MC5R-/-与WT小鼠的不同。2.通过一般实验室检查（血尿肌酐和尿蛋白）,对比MC5R-/-与WT小鼠的肾脏功能。3.通过PAS染色,电镜,免疫组化染色,及westernblot,对比生理状态下MC5R-/-与WT小鼠肾脏及足细胞结构。结果1.在生理条件下,MC5R基因缺失不影响足细胞的标志物Podocin表达。2.在生理条件下,MC5R基因缺失不影响小鼠的外观和体重。3.在生理条件下,MC5R-/-与WT小鼠的血肌酐、尿白蛋白排泄率、肾重体重比无显著差别。4.在生理条件下,MC5R-/-与WT两组小鼠肾脏及足细胞组织结构形态无显著差异。结论MC5R-/-和WT两组小鼠生理状态下肾脏生理生化指标无显著差异。第二部分 激活足细胞表面黑皮素受体缓解足细胞损伤检测阿霉素环境下MC5R-/-小鼠足细胞相关形态和功能的改变,检验黑皮素激动剂对足细胞的作用,然后利用质粒重建MC5R-/-小鼠足细胞中黑皮素5号受体的表达,探讨黑皮素对足细胞的作用。方法1.通过PAS染色,电镜,免疫组化,免疫荧光染色,一般实验室检测（肌酐、尿素和尿蛋白）及westernblot,对比生理与病理（ADR）状态下MC5R-/-与WT小鼠肾脏结构与功能。2.对比GSK3β活性抑制与正常对照足细胞形态及下游分子的表达量,探讨GSK3β的磷酸化在黑皮素信号系统中的作用。3.通过MC5R质粒重建MC5R-/-小鼠的黑皮素受体,检测其对ADR损伤的反应。结果1.ADR损伤后,MC5R-/-组尿白蛋白和肾小球硬化分数明显高于WT组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。2.ADR损伤后,MC5R-/-组足细胞中WT-1和podocin蛋白的表达水平明显低于WT组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。3.ADR损伤后,GSK3β及NFκB活性增强,细胞骨架紊乱和足细胞减少。4.ADR损伤后,MC5R的激活可降低GSK3β及NFκB活性,纠正肌动蛋白细胞骨架紊乱和足细胞减少症。当缺失MC5R基因时,黑皮素泛激动剂NDP-MSH的作用被大大削弱,而黑皮素特异性5号受体激动剂MC5A的作用被抵消。5.ADR损伤后,MC5R重建后尿白蛋白明显低于MC5R-/-组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。MC5R重建后足细胞中WT-1和Fibronectin蛋白表达水平明显高于MC5R-/-组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论1.足细胞表面黑皮素受体的激活,可缓解足细胞损伤。2.MC5R的激活降低GSK3β及NFκB活性。第三部分 黑皮素通过下调Gsk3 β缓解足细胞损伤通过转染质粒S9A在永生化的小鼠足细胞中持续性激活GSK3β,探讨其是否影响黑皮素激动剂对足细胞的保护作用方法足细胞中,利用质粒转染封闭GSK3β的磷酸化位点,达到抑制GSK3β磷酸化目的,探讨GSK3β的磷酸化在黑皮素信号系统中的作用。结果ADR 损伤后,EV+ADR、EV+ADR+MC5A 和 S9A+ADR+MC5A 处理体外培养的小鼠足细胞,制备细胞裂解物,EV+ADR+MC5A足细胞中p-RelA/p65 S467、p-paxillin、desmin、caspase-3、b7-1、MCP-1 蛋白水平明显低于S9A+ADR+MC5A组,而磷酸化GSK3β明显高于S9A+ADR+MC5A组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论在足细胞中,过度活化GSK3β后,MC5R激动剂对足细胞的有益作用消失。