左春霞,張勉之,賈勝琴
局灶節(jié)段性腎小球硬化(FSGS)是一種常見(jiàn)、難治的腎小球病,最終可導(dǎo)致終末期腎?。‥SRD)。大量研究提示其起病機(jī)制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是各類(lèi)原因引起的腎臟足細(xì)胞受損[1]。因而,目前防治FSGS的中心問(wèn)題是保護(hù)足細(xì)胞正常的數(shù)量和功能。目前單獨(dú)應(yīng)用西藥治療FSGS不能取得確切滿(mǎn)意的療效,并且長(zhǎng)期使用西藥不良反應(yīng)大、經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重,所以中藥治療可能成為FSGS治療的重要途徑之一。張大寧教授[2]根據(jù)多年臨床實(shí)踐,將補(bǔ)腎活血中藥組方廣泛應(yīng)用于腎臟病的臨床治療中,可補(bǔ)腎氣、活血化瘀。在本課題中系統(tǒng)分析了補(bǔ)腎活血法組方調(diào)節(jié)FSGS模型小鼠足細(xì)胞特異性蛋白分子骨架蛋白desmin、腎母細(xì)胞瘤wt1和裂孔膜蛋白nephrin,并探討該組方針對(duì)FSGS足細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用的內(nèi)在機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 選用24只雄性且清潔級(jí)的BALB/c小鼠,6~8 周齡,體質(zhì)量 22~26 g,尿蛋白均陰性,購(gòu)自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。采用隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為3組,即正常對(duì)照組(n=5)、模型組(n=10)以及治療組(n=9)。
1.2 試劑和藥物制備 阿霉素從美國(guó)Sigma公司購(gòu)得,制成1 mg/mL的溶液[用生理鹽水(廣州利泰制藥股份有限公司生產(chǎn))配制];天津藥物研究院制備補(bǔ)腎活血組方醇提液,將從天津太平大藥房購(gòu)得的五味子、茵陳蒿、生黃芪、川芎、大黃炭、大黃、丹參、五靈脂以及半枝蓮等草藥,用天津百世化工有限公司購(gòu)買(mǎi)的90%乙醇經(jīng)過(guò)3 h加熱回流之后,先后提取2次,并將提取液進(jìn)行合并,在靜置之后實(shí)施過(guò)濾,并將乙醇減壓回收,濃縮獲得浸膏,置于-20℃環(huán)境下留存待用[3]。從美國(guó)Santa Cruz公司購(gòu)得的免疫熒光封閉液、一抗山羊抗鼠nephrin等,從北京中山生物技術(shù)公司購(gòu)得二抗兔抗山羊多克隆抗體,從日本Takara公司購(gòu)得總RNA提取試劑盒、電泳瓊脂糖以及M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶,從美國(guó)Bio-Rad公司購(gòu)得PCR擴(kuò)增儀,及臺(tái)式高速離心機(jī)以及凝膠成像系統(tǒng),從上海生工生物公司購(gòu)得引物并合成。
1.3 構(gòu)建動(dòng)物模型[4]將3組小鼠先進(jìn)行常規(guī)適應(yīng)性喂養(yǎng),時(shí)間為7 d,然后針對(duì)模型組和治療組實(shí)施尾靜脈注射ADR 10 mg/kg,而空白對(duì)照組則是注射同樣體積的生理鹽水;在7 d之后,考馬斯亮藍(lán)法驗(yàn)證尿白蛋白顯著增多者納入實(shí)驗(yàn)。針對(duì)治療組使用10μL/(g·d)補(bǔ)腎活血組方進(jìn)行灌胃,并在每周按照所測(cè)到的體質(zhì)量作出適當(dāng)?shù)膭┝空{(diào)整,而模型組以及空白對(duì)照組則是灌胃同樣體積純凈水。每日給藥1次,時(shí)間固定為上午10點(diǎn),持續(xù)6周。中間因有死亡,予以剔除。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束的時(shí)候,模型組與治療組都各自剩下6只小鼠,而空白對(duì)照組則沒(méi)有變化。
1.4 標(biāo)本收集和處理 在實(shí)驗(yàn)即將結(jié)束之前以電子天平對(duì)所有小鼠進(jìn)行體質(zhì)量稱(chēng)量,并將血、尿等收集起來(lái),以高效液相色譜法完成尿肌酐以及尿白蛋白的濃度測(cè)定,同時(shí)求解到24 h尿蛋白排泄率(UAER)和尿白蛋白/肌酐比值(UACR),公式為:
UAER=尿白蛋白(mg/L)×24 h尿量(L)
UACR=尿白蛋白(mg/L)×尿量(L)/[尿肌酐(mmol/L)×尿量(L)]。
采用腹腔注射戊巴比妥鈉的方式對(duì)小鼠實(shí)施麻醉處理,將左腎取下來(lái),并對(duì)腎皮質(zhì)進(jìn)行分離,切下前段1/3組織固定在中性福爾馬林里面,持續(xù)時(shí)間為24h,然后實(shí)施脫水、包埋以及切片(3μm),并進(jìn)行蘇木精-伊紅(HE)、高碘酸-甲烷氨銀(PASM)常規(guī)染色;中段1/3以包埋劑實(shí)施包埋,然后進(jìn)行冰凍切片,通過(guò)免疫熒光完成檢測(cè);剩下1/3則放到液氮里面,置于-80℃冰箱當(dāng)中冷凍,實(shí)施PCR檢測(cè)。
1.5 觀察腎組織形態(tài) 石蠟包埋之后3μm切片,然后進(jìn)行常規(guī)脫蠟處理,實(shí)施HE、PASM常規(guī)染色,在光鏡之下對(duì)腎組織形態(tài)具體變化情況進(jìn)行觀察,然后進(jìn)行輕度復(fù)染,待脫水與透明處理之后,以中性樹(shù)膠實(shí)施封片。
1.6 免疫熒光染色 通過(guò)間接免疫熒光法針對(duì)腎組織當(dāng)中對(duì)應(yīng)的nephrin表達(dá)情況進(jìn)行檢測(cè)。將冰凍切片從-80℃取出后-20℃放置15 min,然后在室溫環(huán)境下靜置15 min,冷凍甲醛并進(jìn)行10 min穿透固定,以TBST反復(fù)2次清洗,在2%牛血清白蛋白當(dāng)中以室溫環(huán)境封閉1 h,然后添加一抗,于4℃冰箱當(dāng)中過(guò)夜保存。在等滲鹽溶液當(dāng)中添加Tris-HCl緩沖液(T BST),清洗3次,每次10 min,然后在二抗當(dāng)中孵育,于室溫環(huán)境之下避光靜置1 h,接著是以4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染核,之后是以TBST清洗3次,每次10 min,以水溶性封片劑進(jìn)行封片處理,放到熒光顯微鏡之下觀察其中nephrin表達(dá)情況。
1.7 Wt1、desmin mRNA表達(dá)檢測(cè) 以Trizol試劑盒于腎臟組織里面提取到總mRNA,以紫外分光光度儀完成mRNA含量與純度水平的檢測(cè)。以逆轉(zhuǎn)錄試劑盒實(shí)施逆轉(zhuǎn)錄,獲得cDNA,放到瓊脂凝膠里面進(jìn)行電泳,待凝膠成像之后將GAPDH當(dāng)成內(nèi)參,實(shí)施Image J分析,以擴(kuò)增片段與GAPDH之間的灰度比來(lái)顯示產(chǎn)物數(shù)量,完成半定量處理。在逆轉(zhuǎn)錄方面使用兩步反轉(zhuǎn)法:在70℃環(huán)境下靜置10 min,置于冰上2 min;添加Rnase與M-MLV之后,放到42℃環(huán)境下留存1 h,置于70℃環(huán)境下10 min,放到冰上靜置。PCR環(huán)境:在94℃條件下變性30 s,在60℃環(huán)境下退火處理,時(shí)間為30 s,在72℃環(huán)境下進(jìn)行延伸,時(shí)間為1 min。引物序列具體可見(jiàn)表1。
表1 目的基因及內(nèi)參照基因引物序列Tab.1 Primer sequence of target gene and internal refenrence gene
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 以SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,組間比較采用單因素分析,組間兩兩比較采用LSD法,兩兩對(duì)比是以LSD-t檢驗(yàn)為主,P<0.05代表差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般情況分析 在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中,模型組與治療組都表現(xiàn)出不同程度的攝食與尿量降低、活動(dòng)遲緩、精神不振、體表水腫以及毛色不光澤等現(xiàn)象,其中的模型組癥狀更加顯著。
2.2 3組體質(zhì)量、血清白蛋白(ALB)、尿蛋白定量和UACR對(duì)比 補(bǔ)腎活血法組方治療組體質(zhì)量、血漿ALB 高于模型組(P<0.01);補(bǔ)腎活血法組方治療組UAER、UACR 顯著高于模型組(P<0.01),見(jiàn)表 2。
2.3 腎組織形態(tài)學(xué)變化
2.3.1 HE染色結(jié)果 觀察6周末3組腎組織,空白對(duì)照組基本正常,腎小球毛細(xì)血管開(kāi)放完好,未見(jiàn)硬化。模型組小鼠的腎小球系膜基質(zhì)出現(xiàn)顯著性增生,并呈現(xiàn)出纖維化,有一些腎小球血管袢與腎小球囊出現(xiàn)粘連現(xiàn)象。治療組小鼠系膜基質(zhì)所呈現(xiàn)出的纖維化程度較低,具體可見(jiàn)圖1。
2.3.2 逆轉(zhuǎn)錄-聚酶鏈反應(yīng)(PASM)染色結(jié)果 空白對(duì)照組腎組織腎小球的形態(tài)、結(jié)構(gòu)基本正常,模型組見(jiàn)腎小球基底膜增厚,節(jié)段性硬化,治療組病變減輕,見(jiàn)圖2。
表2 3組ALB、體質(zhì)量、尿蛋白定量和UACR對(duì)比(x±s)Tab.2 Comparison of body weight,ALB,UAER and UACR in three groups(x±s)
圖1 3組HE染色比較(×400)Fig.1 Pathological changes of renal tissues in three groups(×400)
2.4 免疫熒光結(jié)果 nephrin免疫熒光表達(dá)情況:對(duì)照組足細(xì)胞的Nephrin因子沿毛細(xì)血管緊密分布;其在FSGS組表達(dá)明顯減弱,散布不均,且局部表達(dá)缺失;在腎小球毛細(xì)血管區(qū)域,較模型組,治療組的nephrin表達(dá)也明顯增加,具體可見(jiàn)圖3。
圖2 3組PASM染色比較(×400)Fig.2 Pathological changesof renal tissuesin threegroups(×400)
2.5 RT-PCR結(jié)果 在模型組小鼠當(dāng)中,其wt1表達(dá)程度比對(duì)照組與治療組低,而desmin mRNA表達(dá)程度則比對(duì)照組與治療組高,其中的差異具備顯著性(P<0.01),可見(jiàn)圖 4。3 組 desmin、wt1 與 GAPDH的PCR條帶光密度比值,可見(jiàn)表3。
圖2 3組nephrin陽(yáng)性表達(dá)情況(免疫熒光×200)Fig.3 The positive expressionsof nephrin in three groups(immunofluorescence×400)
圖4 3組desmin、wt1 mRNA表達(dá)的變化Fig.4 Renal mRNA expressionsof desmin and wt1 in three groups
表3 3組desmin、wtl mRNA和GAPDH條帶光密度比值對(duì)比(x±s)Tab.3 The mRNA expression of desmin and wt1 in three groups(x±s)
鹽酸阿霉素能抑制細(xì)胞周期各個(gè)階段DNA及RNA的合成,產(chǎn)生巨大的細(xì)胞毒作用[5],它可作用于腎小球?yàn)V過(guò)膜發(fā)生蛋白尿。大量的蛋白尿間接刺激腎小球系膜細(xì)胞增殖和系膜基質(zhì)增多,形成腎小球硬化[6]。另外,阿霉素及其代謝產(chǎn)物導(dǎo)致足細(xì)胞足突融合和足細(xì)胞減少,導(dǎo)致蛋白尿,發(fā)展為腎小球硬化,形成與人類(lèi)FSGS類(lèi)似的病變[7]。本實(shí)驗(yàn)用阿霉素誘導(dǎo)產(chǎn)生經(jīng)典的足細(xì)胞損傷的FSGS動(dòng)物模型。
3.1 Wt1在FSGS模型中的表達(dá)及意義 近年來(lái)的相關(guān)研究結(jié)果顯示,wt1和部分腎小球疾病蛋白尿形成、發(fā)展有關(guān)聯(lián)。毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、基底膜及足細(xì)胞3部分組成腎小球?yàn)V過(guò)膜。濾過(guò)膜的機(jī)械屏障及電荷屏障功能異常,可發(fā)展為大量蛋白尿[8]。研究表明,作為足細(xì)胞功能當(dāng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,wt1降低之后可能會(huì)引發(fā)新月體腎小球腎炎以及硬化癥狀。Ohtaka等[9]研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)SGS受損的足細(xì)胞wt1的表達(dá)會(huì)減弱。本研究通過(guò)HE染色和PASM染色可見(jiàn)模型組腎小球基質(zhì)增生,出現(xiàn)纖維化表現(xiàn),通過(guò)RT-PCR研究了wt1的表達(dá),發(fā)現(xiàn)wt1在模型組腎組織的表達(dá)顯著減少,說(shuō)明wt1缺失與FSGS密切相關(guān)。
3.2 nephrin在FSGS模型中的表達(dá)及意義 研究表明,足細(xì)胞損傷可表現(xiàn)為nephrin表達(dá)變化[10]。袁軍等[11]報(bào)道在阿霉素誘導(dǎo)的腎病動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,nephrin表達(dá)的降低與蛋白尿的產(chǎn)生具有相關(guān)性。有文獻(xiàn)研究報(bào)道,在FSGS情況下,nephrin表達(dá)水平與正常對(duì)照組相比有明顯降低,且nephrin的表達(dá)量與24 h尿蛋白定量呈負(fù)相關(guān)[12]。本課題研究發(fā)現(xiàn):FSGS模型組UARE、UACR高于空白對(duì)照組,ALB低于空白對(duì)照組,由此推斷模型組nephrin在腎小球足細(xì)胞中表達(dá)降低,腎小球基底膜受損,導(dǎo)致大量蛋白尿。同時(shí)實(shí)驗(yàn)還進(jìn)行了nephrin免疫熒光以及基因表達(dá)分析,結(jié)果顯示模型組nephrin表達(dá)顯著性降低;從HE染色和PASM染色看到了,與空白對(duì)照組和治療組比,模型組的腎小球基質(zhì)增生伴纖維化程度明顯嚴(yán)重,因而推斷腎組織nephrin的表達(dá)數(shù)量減少可能與FSGS的發(fā)生相關(guān)。
3.3 desmin在FSGS模型中的表達(dá)及意義 正常生理情況下,desmin僅少量存在于足細(xì)胞中。足細(xì)胞損傷,其細(xì)胞骨架混亂,在足細(xì)胞desmin大量表達(dá)[13]。有研究報(bào)道,F(xiàn)SGS腎組織內(nèi)desmin表達(dá)較正常明顯增強(qiáng),與尿蛋白呈正相關(guān),與內(nèi)生肌酐清除率呈負(fù)相關(guān),在足細(xì)胞受損FSGS蛋白尿的發(fā)生機(jī)制以及腎功能衰退的病程中desmin扮演關(guān)鍵作用[14]。本課題研究顯示:模型組desmin mRNA明顯超過(guò)空白對(duì)照組,而尿蛋白也有顯著性提升。由此可見(jiàn),模型組出現(xiàn)了嚴(yán)重足細(xì)胞損傷現(xiàn)象,導(dǎo)致腎小球?yàn)V過(guò)屏障被損壞,由此滲出蛋白尿,desmin表達(dá)水平和足細(xì)胞破壞之間具備密切關(guān)聯(lián)。
3.4 補(bǔ)腎活血組方治療FSGS內(nèi)在機(jī)制分析 補(bǔ)腎活血法是由張大寧教授首先提出的。他在多年的臨床實(shí)踐中總結(jié),包括FSGS在內(nèi)的大多腎病患者均存在不同程度的“腎虛與血瘀”,“補(bǔ)腎活血法”其理論核心為腎虛血瘀論,認(rèn)為腎小球系膜細(xì)胞的增殖、ECM的積聚是由于久病腎虛、久病血瘀所至,以補(bǔ)腎活血法為依據(jù)的組方中藥具有補(bǔ)腎、活血、軟堅(jiān)的功效,改善腎虛血瘀的病理變化,使機(jī)體的陰陽(yáng)平衡、邪去正存[15]。另外,F(xiàn)SGS病程長(zhǎng),多應(yīng)用激素治療,如果長(zhǎng)時(shí)間服用則容易出現(xiàn)陰虛火旺,所以辨證多為氣陰兩虛,且兼有虛火與癖血,屬于典型的本虛標(biāo)實(shí)。在臨床治療中應(yīng)做到虛實(shí)兼顧[16]。綜上所述,補(bǔ)腎活血化瘀法是FSGS治療的主線(xiàn)。補(bǔ)腎活血方依據(jù)中醫(yī)補(bǔ)腎活血法原理,以“腎虛血瘀證”的表現(xiàn)作為基礎(chǔ)而擬定,在實(shí)踐當(dāng)中以溫陽(yáng)、補(bǔ)腎、益氣、活血、行氣以及滋陰等方法進(jìn)行培本、扶正、活血以及祛邪。根據(jù)現(xiàn)代藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)可知,通過(guò)使用大劑量黃芪[17]以及五味子[18]可顯著減輕腎損害的臨床癥狀,減少蛋白尿。丹參、川芎、五靈脂等可抑制血小板凝聚,改善微循環(huán),達(dá)到抗凝、抗變態(tài)反應(yīng)和抗炎等功效[19]。茵陳蒿、半枝蓮有抗炎、抗病毒作用功效,且具有抑制抗原抗體復(fù)合物產(chǎn)生的作用。補(bǔ)腎活血組方多味中藥安全合理配伍能改善內(nèi)環(huán)境,增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,利于損傷腎組織得到修復(fù)。
在本次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中所得到的結(jié)果和模型組對(duì)比,以補(bǔ)腎活血方進(jìn)行為期6周時(shí)間的治療之后,小鼠的精神活動(dòng)狀態(tài)以及進(jìn)食情況等都出現(xiàn)一定改善,同時(shí)體質(zhì)量以及ALB都有所增加,而UARE、UACR則有所降低。通過(guò)HE與PASM常規(guī)染色能夠發(fā)現(xiàn),治療組小鼠的纖維性沉積有顯著性減弱;腎小球當(dāng)中的nephrin熒光強(qiáng)度有所上調(diào);通過(guò)PCR檢測(cè)到wt1 mRNA表達(dá)增多,desmin mRNA表達(dá)有所降低。由此可見(jiàn),補(bǔ)腎活血方可以有效調(diào)節(jié)FSGS狀態(tài)下足細(xì)胞desmin、wt1以及nephrin表達(dá)水平,保護(hù)了受損的足細(xì)胞,使尿蛋白減少,從而起到了減輕FSGS進(jìn)展的作用。
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