Ở nồng độ sinh lý, TGF-beta1 có vai trò cần thiết đối với sự phát triển bình thường, sửa chữa tổ chức và duy trì các chức năng của cơ quan nội tạng. Tuy nhiên, sự gia tăng nồng độ TGF-beta1 lại gây ra những biến đổi bệnh lý của bệnh thận. Trong bệnh lý cầu thận ở người, như viêm cầu thận ổ đoạn (FSGS), bệnh cầu thận IgA, viêm cầu thận hình liềm, viêm cầu thận lupus và bệnh thận đái tháo đường, TGF-beta1 đóng vai trò là một yếu tố quan trọng góp phần vào tình trạng xơ cứng cầu thận. Đặc trưng chính của những bệnh lý này là sự tích lũy quá mức chất ngoại bào, sự gia tăng tác dụng của TGF- beta1 trong cầu thận và kẽ thận đã được chứng minh [67].
Người ta đã chứng minh rõ rằng, tăng bộc lộ TGF-beta1 kích thích sự tổng hợp protein chất ngoại bào, giảm hoạt động của các proteinase có vai trò thoái hóa chất ngoại bào và tăng tổng hợp các chất ức chế proteinase, dẫn đến gia tăng lắng đọng chất ngoại bào. Hơn nữa, trong bệnh lý của tế bào có chân tiến triển, như bệnh viêm cầu thận ổ đoạn, bệnh cầu thận IgA và bệnh thận đái tháo đường, sự tăng bộc lộ TGF-beta1 trong tế bào có chân đã được chứng minh vai trò của TGF-beta1 trong tổn thương tế bào có chân [50].
Vai trò của TGF-beta1 như là yếu tố trung tâm tham gia vào cơ chế tổn thương thận ở bệnh thận đái tháo đường đã được chứng minh trong nhiều
nghiên cứu trên mô hình thực nghiệm bệnh thận đái tháo đường cũng như trên bệnh nhân bị bệnh thận đái tháo đường. Trên bệnh nhân bị bệnh đái tháo đường cả typ 1 và typ 2 đều có tăng bộc lộ TGF-beta1 ở cả cầu thận và ống thận trong cả giai đoạn sớm và giai đoạn muộn của bệnh và cũng chỉ ra mối liên quan chặt chẽ với mức độ kiểm soát đường máu ở bệnh nhân đái tháo đường. Trong khi ở giai đoạn sớm của bệnh thận đái tháo đường, TGF-beta1 được kích thích bởi sự tăng đường máu và sự căng ra của cuộn tiểu cầu thận. Ở giai đoạn muộn, sự tổng hợp liên tục TGF-beta1 có thể do sự kích thích bởi các glycated protein (ví dụ AGEs), tác động của các yếu tố phát triển (angiotensin II, yếu tố phát triển có nguồn gốc tiểu cầu - PDGF). Người ta đã chứng minh rằng, TGF-beta1 khởi phát hàng loạt các quá trình sinh lý bệnh ở giai đoạn khởi đầu của tổn thương thận, bao gồm chết tế bào theo chương trình của tế bào biểu mô ống thận, biệt hóa ngược tế bào nội tại, lắng đọng chất ngoại bào. Điều này gây ra xơ hóa cầu thận và dẫn đến giảm mức lọc cầu thận [78].