黃秀英,耿嘉男,劉 凱,陳艷芳,劉 暢,雷冬艷,于曉艷,孫 波*
(1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院,吉林長春130021;2.吉林大學(xué)藥學(xué)院,吉林長春130021)
Clusterin在UUO大鼠模型中的表達(dá)及診斷意義
黃秀英1,耿嘉男2,劉 凱2,陳艷芳2,劉 暢2,雷冬艷2,于曉艷2,孫 波2*
(1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院,吉林長春130021;2.吉林大學(xué)藥學(xué)院,吉林長春130021)
Clusterin被發(fā)現(xiàn)與許多腎臟損傷有關(guān),在腎缺血再灌注損傷、有明顯排斥反應(yīng)的腎移植患者以及一些藥物導(dǎo)致的急性腎損傷中Clusterin表達(dá)均有上調(diào)[1],可作為腎損傷的分子生物標(biāo)志物。單側(cè)輸尿管梗阻(uniliteral ureteral obstruction,UUO)能直接導(dǎo)致腎間質(zhì)炎癥和纖維化等多樣性病理學(xué)改變,而Clusterin的表達(dá)與UUO造成早期腎損傷的關(guān)系尚未見詳細(xì)報(bào)道,本實(shí)驗(yàn)擬通過大鼠單側(cè)輸尿管結(jié)扎建立急性腎損傷模型,探討Clusterin在早期腎損傷中的變化,觀察Clusterin在UUO大鼠腎組織中和尿液中表達(dá)情況,為早期腎損傷的無創(chuàng)臨床診斷提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 主要試劑
小鼠抗Clusterin單克隆抗體(R&D公司),辣根過氧化物酶標(biāo)記羊抗小鼠二抗、通用型二步法免疫組化試劑盒(PV-6000)和DAB顯色劑(北京中杉生物技術(shù)有限公司)。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及UUO模型建立
40只健康雄性Wister大鼠(210-230g,吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心),適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,大鼠造模前禁食12小時(shí)后乙醚吸入麻醉,仰臥位固定。無菌條件下于左側(cè)中腹部切開皮膚,打開腹腔,在左后腹壁沿腎門向下辨認(rèn)白色細(xì)線狀的輸尿管,游離左側(cè)輸尿管,分別在腎盂處和輸尿管上1/3處用手術(shù)線雙重結(jié)扎,在結(jié)扎線之間切斷輸尿管,逐層縫合腹壁皮膚。右側(cè)不結(jié)扎作為自身對(duì)照,假手術(shù)組僅游離輸尿管但不結(jié)扎[2]。分別于術(shù)后1、3和7d處死大鼠,取腎臟備用。
1.3 免疫組化檢測(cè)UUO大鼠腎臟Clusterin表達(dá)
UUO大鼠腎臟于10%中性福爾馬林固定,常規(guī)石蠟包埋,切片。切片經(jīng)過脫蠟、水化,微波熱修復(fù),冷卻后經(jīng)3%H2O2滅活內(nèi)源性過氧化酶,血清封閉后依次加入相應(yīng)一抗和二抗后進(jìn)行顯色。Clusterin一抗以1∶100稀釋后加入,滴加二抗以及染色步驟嚴(yán)格按照PV-6000說明書操作。在高倍鏡(×400)下,Clusterin以細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)黃色顆粒為陽性信號(hào),每例切片隨機(jī)選5個(gè)腎小管-間質(zhì)染色陽性視野,陽性細(xì)胞染色程度按0-3分計(jì)算:0分,正常;1分,淺黃色;3分,黃褐色;介于二者之間為2分。染色后同時(shí)觀察腎小管間質(zhì)病理改變。
1.4 ELISA檢測(cè)UUO大鼠尿液Clusterin水平
大鼠于造模后第0d-7d每日收集尿液,假手術(shù)組為對(duì)照,尿液離心后取上清包被于96孔酶標(biāo)板(按85μl包被液+15μl樣品加入),4℃過夜;次日加入1%BSA 150μl/孔封閉1h后洗板3次×3 min;小鼠抗Clusterin單克隆抗體(以1∶1 000稀釋)100μl/孔,37℃1h后洗板;羊抗小鼠二抗(以1∶3 000稀釋)100μl/孔,37℃1h后洗板;鄰苯二胺-過氧化氫顯色系統(tǒng)顯色,置37℃避光顯色10 min后終止反應(yīng),經(jīng)酶標(biāo)儀檢測(cè)A490值。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(ˉx±s)表示,組間比較采用方差分析,P<0.05時(shí)視為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 UUO大鼠腎臟病理學(xué)檢查
免疫組化結(jié)果顯示:假手術(shù)組大鼠腎臟無明顯病理改變,Clusterin蛋白無顯著表達(dá),免疫組化評(píng)分為0分;造模1天的大鼠可觀察到腎小管擴(kuò)張,偶見Clusterin有表達(dá),評(píng)分為1分;造模3天后大鼠梗阻病變明顯,可見腎間質(zhì)纖維化,腎小管嚴(yán)重?fù)p傷,且Clusterin表達(dá)明顯增多,評(píng)分為3分;4組(造模7天)大鼠梗阻病變相比3組有所減輕,纖維組織增加,Clusterin表達(dá)有所減少,評(píng)分為2分。見圖1。
2.2 各組UUO大鼠尿液中Clusterin表達(dá)
經(jīng)檢測(cè)UUO造模成功第1-2d(0.54±0.16,0.63±0.20)尿液中Clusterin表達(dá)即開始升高,但與假手術(shù)組(0.49±0.18)相比無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,表明大鼠造模后1-2d尿液中Clusterin即開始表達(dá),UUO造模后第3-5d尿液中Clusterin(0.70± 0.21、0.81±0.29、0.78±0.27)均較假手術(shù)組尿液表達(dá)明顯升高,且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),UUO造模后第6-7d尿液中Clusterin含量開始有所下降,但仍維持在較高水平(0.74±0.23、0.67± 0.21)。結(jié)果表明大鼠UUO造模成功后1-2d尿液中Clusterin即開始出現(xiàn),第3-5d開始含量明顯增加,且達(dá)到高峰,第6-7d開始Clusterin含量趨于下降,但仍高于正常水平。
圖1 假手術(shù)組及模型組大鼠腎臟Clusterin表達(dá)(免疫組化,×200)
單側(cè)輸尿管梗阻(uniliteral ureteral obstruction,UUO)模型是被廣泛應(yīng)用的較好的腎小管間質(zhì)纖維化模型,腎功能的惡化很大程度上取決于腎小管間質(zhì)纖維化的程度,且腎小管間質(zhì)纖維化通常是多種病因所致的慢性腎臟疾病進(jìn)展甚至發(fā)展為終末期腎病的最后共同通路[3]。Clusterin是體內(nèi)一種異二聚體糖蛋白,最初被發(fā)現(xiàn)于公羊睪丸液,在正常腎組織中很難檢測(cè)到,但在一些疾病導(dǎo)致的腎損傷時(shí),Clusterin可見表達(dá)且參與疾病進(jìn)程,如腎缺血再灌注損傷(IRI)發(fā)生時(shí)Clusterin即是一個(gè)保護(hù)細(xì)胞功能的分子伴侶蛋白[4],有研究將腎小管上皮細(xì)胞做缺血再灌注誘導(dǎo)后第1d腎小管上皮細(xì)胞開始凋亡,且Clusterin開始表達(dá),第3d時(shí)其表達(dá)至高峰,第7d時(shí)細(xì)胞功能基本恢復(fù)正常,但敲除Clusterin表達(dá)后腎小管上皮細(xì)胞凋亡的敏感性增強(qiáng),提示Clusterin的表達(dá)缺乏可加重IRI損傷[5]。Marcella[6]等人采用2.5小時(shí)冷缺血的大鼠腎移植模型,研究發(fā)現(xiàn)在慢性腎移植腎病導(dǎo)致的腎損傷時(shí)炎癥細(xì)胞浸潤嚴(yán)重,腎間質(zhì)纖維化明顯,腎小管嚴(yán)重?cái)U(kuò)張,同時(shí)Clusterin表達(dá)上調(diào)且呈時(shí)間依賴性,其相比KIM-1和NGAL等分子標(biāo)志物具更高特異性和敏感性。
本實(shí)驗(yàn)通過單側(cè)輸尿管結(jié)扎造成急性腎損傷模型,造模后梗阻側(cè)腎臟明顯腫大,腎皮質(zhì)變薄,組織病理顯示腎間質(zhì)淋巴單核細(xì)胞浸潤、腎小管擴(kuò)張、間質(zhì)水腫嚴(yán)重,隨造模時(shí)間的延長,腎小管產(chǎn)生囊性擴(kuò)張、水腫程度減輕、纖維化病變加重,提示UUO造模成功。免疫組化檢測(cè)UUO大鼠腎臟Clusterin表達(dá),結(jié)果表明:造模第1d時(shí)腎臟偶見Clusterin表達(dá),第3d時(shí)表達(dá)最為明顯,第7d時(shí)Clusterin表達(dá)減少,但較假手術(shù)組比較腎損傷有所減輕。ELISA結(jié)果顯示第1dUUO大鼠尿液即有Clusterin表達(dá),第3-5d尿液中Clusterin表達(dá)明顯增加且達(dá)到高峰,第6-7d開始尿液中其含量開始減少,但仍明顯高于正常水平。提示尿液Clusterin含量與其在UUO腎臟中含量及病變程度關(guān)聯(lián)性好,即UUO腎損傷早期尿液中Clusterin表達(dá)即有改變,提示尿液中Clusterin含量可作為UUO導(dǎo)致的腎損傷的生物標(biāo)志物,且具較好的敏感性。本研究為系列研究,在前期研究中我們已證實(shí)尿液Clusterin含量與慶大霉素所致大鼠腎損傷病變程度關(guān)相關(guān)性好,本次又在UUO腎損傷模型中進(jìn)行了驗(yàn)證,為Clusterin盡早應(yīng)用于臨床腎損傷的早期診斷提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
[1]Zhou W,Guan Q,Kwan CCH,et al.Loss of clusterin expression worsens renal ischemia-reperfusion injury[J].American Journal of Physiology-Renal Physiology,2010,298(3):F568.
[2]薛 痕,樊均明,陳 亮,等.大鼠腎間質(zhì)纖維化動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)研究[J].四川動(dòng)物,2004,23(1):16.
[3]Hodgkins KS,Schnaper HW.Tubulointerstitial injury and the progression of chronic kidney disease[J].Pediatric Nephrology,2012,27(6):901.
[4]Zhou W,Guan Q,Kwan CCH,et al.Loss of clusterin expression worsens renal ischemia-reperfusion injury[J].American Journal of Physiology-Renal Physiology,2010,298(3):F568.
[5]Nguan C Y,Guan Q,Gleave M E,et al.Promotion of cell proliferation by clusterin in the renal tissue repair phase after ischemiareperfusion injury[J].American journal of physiology[J],Renal physiology,2014,306(7):F724.
[6]Franquesa M,Herrero E,Torras J,et al.Mesenchymal stem cell therapy prevents interstitial fibrosis and tubular atrophy in a rat kidney allograft model[J].Stem cells and development,2012,21(17):3125.
2013-11-20)
1007-4287(2014)10-1601-02
吉林省科技發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(科技支撐計(jì)劃20120962);吉林大學(xué)開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(2013B73337)
*通訊作者
文章編號(hào):1007-4287(2014)10-1603-04