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細胞:昆虫のネフロサイトは濾過スリット膜を有する足細胞様細胞である

Nature 457, 7227 doi: 10.1038/nature07526

ネフロンは、脊椎動物の腎臓の基本的構造であり機能単位で、限外濾過を行う糸球体と、濾液を調整する尿細管によって構成される。これは脊椎動物で適応によって出現したとされているが、「ネフロン様」の特徴は、多くの無脊椎動物の排出系でみられる。このことから、脊椎動物の排出系の構成要素は祖先の無脊椎動物から受け継がれた可能性もある、と考えられ始めている。脊椎動物腎臓の糸球体の足細胞は、血液が限外濾過されて尿が生成される際に、サイズによる選別を行う主な障壁となるが、今回我々は、その足細胞と昆虫のネフロサイトは、解剖学的、分子的、および機能的に極めてよく似ていることを示す。特に、どちらの型の細胞も特殊な濾過膜をもっており、足細胞ではスリット膜、ネフロサイトではネフロサイト膜として知られている。我々は、スリット膜の主要要素であるネフリン、NEPH1(KIRRELとしても知られる)、CD2AP、ZO-1(TJP1)、およびポドシンなどのオーソログが、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)のネフロサイトで発現しており、それらが脊椎動物のスリット膜複合体に非常に近い相互作用タンパク質複合体を形成していることを見いだした。さらに、ネフリンまたはNEPH1のオーソログを欠失するショウジョウバエでは、ネフロサイト膜は完全に消失するが、この表現型は、ネフリン(ヒトのフィンランド型先天性ネフローゼ症候群NPHS1ではこれが欠損)またはNEPH1のいずれかが欠損するとスリット膜が消失するのに類似している。ネフロサイトの濾過機能は、これらの変化によって著しく障害される。上述した無脊椎動物のネフロサイトと脊椎動物の足細胞との間の類似性は、この2つの細胞型には進化的な関連性があることを示唆する証拠となり、ネフロサイトが足細胞の生物学的性質、並びに足細胞が関連する疾患の研究における単純なモデルとなることを示している。

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