王紅月,顧春梅,趙 穎,崔明姬
(吉林大學第一醫(yī)院 腎病科,吉林 長春130021)
腎間質(zhì)纖維化是各種慢性腎臟病進展至終末期腎衰的共同病變過程,研究如何減緩其進展對保護腎功能具有重大的臨床意義。5/6腎切除大鼠模型造模是研究腎小管間質(zhì)損害的理想模型[1]。血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)作為一種血管活性物質(zhì)可引起腎臟血流動力學異常,但近年來人們更加關(guān)注它引起的腎臟疾病進展的非血流動力學機制,目前認為AngⅡ是一種促生長因子,在腎小球硬化及腎小管間質(zhì)纖維化過程中起十分重要的作用。本研究主要探討血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑洛汀新是否能改善5/6腎切除動物的腎臟損害,以及這種改善作用是否與抑制TGF-β1蛋白表達有關(guān)。
1.1 實驗動物及分組 選取清潔wistar雄性大鼠10-12W 體重220-250g(236±24g)24只,由吉林大學實驗動物中心提供,普通飼料喂養(yǎng),室溫20-24℃。大鼠隨機分為4組:即空白對照組(Ctrl):6只,假手術(shù)組(Sham):6只,5/6腎切除組(Model):6只,洛汀新治療組(Loten):6只。
1.2 動物模型的建立 采用2%戊巴比妥鈉經(jīng)腹腔注射麻醉大鼠,選取背左側(cè)切口,暴露左腎,剝離腎包膜,將腎的上下極各1/3切除,無菌線結(jié)扎止血。第一次手術(shù)后7天,行第二次手術(shù),右側(cè)背部切開暴露右腎,結(jié)扎腎蒂,摘除右腎。假手術(shù)組與5/6腎切除組動物同期進行二次手術(shù),但僅剝離腎包膜暴露腎臟后關(guān)腹。
1.3 治療途徑 Loten組洛汀新按0.6mg/100g/day的劑量與20ml水混合以水溶飲飼方法給藥,其余3組予以等量水于同樣的時間飲飼,從第二次術(shù)后第一天開始給予,連續(xù)5周。
1.4 動物的處死及標本的采集 于第二次手術(shù)后第5周處死動物,處死前1天將大鼠置于代謝籠中(禁食,不禁水),收集24h尿液測尿量。處死時從下腔靜脈取血置于非抗凝試管備各項檢查;取左腎組織,一部分放于液氮中保存?zhèn)溆?,另一部分組織置于10%中性福爾馬林溶液中固定,石蠟包埋。
1.5 標本的處理以及生化、病理指標的檢測
1.5.1 血、尿生化指標的測定 全自動生化儀(Ol ympus AU5400)檢測24h尿蛋白定量、血漿白蛋白、血清肌酐及尿素氮。
1.5.2 腎組織病理標本制備及評價方法 腎組織經(jīng)10%中性福爾馬林溶液固定、包埋,切成3μm厚石蠟切片,做蘇木素-伊紅(HE)染色,對小管間質(zhì)損傷程度進行評分。腎小管間質(zhì)損傷程度評分:每份標本在100倍光鏡下隨機檢查10個不重復腎小管間質(zhì)區(qū),按腎小管萎縮、間質(zhì)炎細胞浸潤和纖維化的范圍,分別按下述4級半定量評分進行評分,3項評分的累加得分即為腎小管間質(zhì)損傷程度。1分:無腎小管間質(zhì)損傷;2分:腎小管間質(zhì)損傷范圍<25%;3分:腎小管間質(zhì)損傷范圍25%-49%;4分:腎小管間質(zhì)損傷范圍>50%。
1.5.3 腎組織標本免疫組織化學染色及評分標準標本用中性福爾馬林固定,自動脫水,浸蠟,包埋,切片;再系列脫蠟脫水;3%H2O2孵育25min,阻斷內(nèi)源性過氧化物酶,PBS洗5min×3;正常羊血清封閉;滴加TGF-β1兔抗人多克隆抗體(1∶50稀釋濃縮型抗體),室溫1h,PBS 5min×3;再滴加生物素化的羊抗兔IgG,37℃30min,PBS洗5min×3;然后滴加辣根過氧化物酶(HRP)標記的親和素,37℃30min,PBS洗5min×3;DAB顯色;用蒸餾水終止反應;蘇木素復染核;酒精逐級脫水,樹膠封片。用顯微鏡下觀察腎組織中TGF-β1表達情況,照相。免疫組化半定量評分:按染色區(qū)大小和染色強度分為:0分:無染色或染色極弱;1分:局部弱染色,染色區(qū)<25%;2分:局部染色趨強,染色區(qū)25%-49%;3分:染色增強,染色區(qū)50%-75%;4分:強染色,染色區(qū)>75%。
1.6 統(tǒng)計分析
數(shù)據(jù)資料用±s表示,采用SPSS 13.5統(tǒng)計軟件處理。組間差異采用單因素方差分析,P<0.05有統(tǒng)計學意義。
2.1 生化指標檢測 Ctrl及Sham組指標無統(tǒng)計學差異(P>0.05),說明假手術(shù)對實驗結(jié)果無影響。Model組BUN、CRE及24小時UPE較Ctrl組升高,有統(tǒng)計學意義(P<0.05);Loten組與 Model組比較,BUN、CRE低于 Model組(P<0.0 5);24小時UPE降低明顯(P<0.0 1)。Model組血白蛋白較Ctrl組降低,有統(tǒng)計學意義(P<0.05);Loten組與Model組比較升高,但無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表1)。
表1 洛汀新對5/6腎切除大鼠ALB,BUN,CRE and UPE的影響
2.2 腎組織病理學檢查 腎組織HE染色見圖1(A)。Ctrl及 Sham組:腎小管及間質(zhì)基本正常;Model組:腎間質(zhì)增寬,呈大灶狀損害,間質(zhì)炎細胞浸潤,纖維組織沉積部分腎小管萎縮、消失。Loten組:較Model組的病變減輕,可見灶狀間質(zhì)炎細胞浸潤和纖維化,腎小管萎縮。腎小管間質(zhì)損傷評分見圖1(B),Model組評分較Ctrl組明顯升高,有統(tǒng)計學意義(P<0.05);Loten組與 Model組比較降低,有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
2.3 免疫組化分析腎小管間質(zhì)TGF-β1的表達TGF-β1的免疫組化染色見圖2(A),TGF-β1陽性表達主要見于病變區(qū)腎小管上皮細胞胞質(zhì)及腎間質(zhì)。免疫組化半定量評分見圖2(B),Model組表達最強,Loten組減弱。
圖1 (A)各組大鼠組織形態(tài)學變化(HE染色X200);(B)各組大鼠腎間質(zhì)損傷評分
腎間質(zhì)纖維化是導致終末期腎衰的病理學基礎(chǔ),其機制認為是由于纖維化有關(guān)的細胞因子,尤其是TGF-β1參與炎性損傷而導致成纖維細胞增值的結(jié)果。慢性間質(zhì)性腎炎的動物模型為研究腎間質(zhì)纖維化發(fā)病機制及其干預措施能夠提供有效的手段。5/6腎切除動物模型造模方法比較簡便,5/6腎切除后,有效腎單位減少,形成剩余腎小球高灌注、高灌注及高壓力,最終導致慢性腎衰竭,比較符合人類慢性間質(zhì)性腎炎的腎小管間質(zhì)損害的病理改變過程。有研究證實5/6腎切除后第1周已出現(xiàn)血尿素氮及肌酐升高,16周內(nèi)穩(wěn)定于氮質(zhì)血癥期,且腎切后尿蛋白升高[1,2],因此是研究腎小管間質(zhì)損害導致慢性腎衰竭的理想動物模型。
腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)是機體進化過程中高度保守的網(wǎng)絡,AngII在各種腎臟疾病的慢性化過程中發(fā)揮重要的作用,是公認的致腎損害的因子。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑對腎臟有確切保護作用[3,4],且已廣泛用于臨床,關(guān)于血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑的腎臟保護作用的機制一直是近年來研究的熱點。有研究提示,AngII可能涉及細胞外基質(zhì)在腎臟的沉積,輸注AngII可導致間質(zhì)纖維化,而應用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑可減少膠原的沉積[5]。Wolf等[6]研究發(fā)現(xiàn),AngII可刺激腎小管上皮細胞產(chǎn)生TGF-β1。ACEI可降低大鼠梗阻性腎病模型的TGF-β1和Ⅳ型膠原 mRNA水平[7]。但 ACEI類藥物洛汀新是否對5/6腎切除大鼠的腎臟損害有保護作用以及是否與降低TGF-β1的蛋白表達有關(guān),目前這方面的研究很少,我們的實驗主要探討這一問題。
圖2 (A)各組大鼠TGF-β1表達(免疫組化X200);(B)免疫組化半定量分析
我們的實驗結(jié)果顯示,從生化及腎組織病理學方面,Ctrl組和Sham組無統(tǒng)計學差異,表明假手術(shù)對實驗結(jié)果無影響。Loten組和Model組,術(shù)后第5周與Ctrl組比較,血尿素氮和肌酐升高,24小時尿蛋白增加,血漿白蛋白下降,其中Loten組與Model組比較變化相對較小,說明5/6腎切除大鼠第5周可出現(xiàn)慢性腎功能不全,與既往報導一致[3]。腎臟病理光鏡HE染色顯示,Ctrl組和Sham組腎小管及間質(zhì)基本正常,Loten組和Model組腎間質(zhì)大灶狀損害,間質(zhì)可見炎細胞浸潤,纖維組織沉積,部分腎小管萎縮、消失,其中Loten組與Model組比較病變相對較輕,說明5/6腎切除大鼠第5周腎間質(zhì)纖維化明顯,且RSA系統(tǒng)可能參與腎小管間質(zhì)纖維化的病變過程。
TGF-β1作為介導腎間質(zhì)纖維化的關(guān)鍵因子,刺激腎小管上皮細胞向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)分化。我們的研究結(jié)果顯示,5/6腎切除大鼠第5周TGF-β1蛋白表達明顯上升,且TGF-β1陽性表達主要見于病變區(qū)腎小管上皮細胞胞質(zhì)及腎間質(zhì),免疫組化半定量評分結(jié)果顯示,Model組表達最強,Loten組與 Model組比較相對減弱,由此我們認為5/6腎切除后大鼠TGF-β1的過度表達參與了腎間質(zhì)纖維化的病變過程,最終至慢性腎衰竭,血管緊張轉(zhuǎn)換酶抑制劑洛汀新有減少TGF-β1表達的作用,與生化及腎組織病理學變化相吻合。提示血管緊張轉(zhuǎn)換酶抑制劑可能阻斷RSA系統(tǒng)的激活,減少腎臟成纖維細胞中TGF-β1的生成,保護腎功能。本研究認為TGF-β1與5/6腎切除大鼠腎間質(zhì)纖維化的關(guān)系提供了新的實驗依據(jù),闡明了洛汀新在治療腎間質(zhì)纖維化的意義。相信隨著研究的深入,血管緊張轉(zhuǎn)換酶抑制劑在腎臟疾病治療中的作用機制將會進一步明確,為臨床提供新的思路和方法。
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