徐晉徉, 何常, 胡斌
(貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 病理科, 貴州 貴陽(yáng) 550004)
IgA腎病是最常見的原發(fā)性腎小球疾病[1],其病理特征為腎活檢免疫病理顯示IgA或以IgA為主的免疫球蛋白及補(bǔ)體成分在腎小球系膜區(qū)呈彌漫性顆粒狀或團(tuán)塊狀沉積,有時(shí)可伴有毛細(xì)血管袢沉積,可引起一系列的臨床及病理改變[2], 20%~40%的IgA腎病患者在20年內(nèi)發(fā)展為終末期腎病(end-stage renal disease,ERSD)[3-4]。腎臟組織中除經(jīng)典的腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS),即循環(huán)RAS外,還有著獨(dú)立的RAS系統(tǒng)。有研究顯示,獨(dú)立的RAS系統(tǒng)可能與腎臟的炎癥疾病存在一定關(guān)系[5-6]。本研究以RAS系統(tǒng)為中心,選擇RAS系統(tǒng)的2個(gè)相關(guān)蛋白脯氨酰羧基肽酶(prolylcarboxypeptidase,PRCP)、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)為研究對(duì)象,觀察其在IgA腎病患者的腎穿刺組織中的表達(dá),分析PRCP、ACE2表達(dá)與各類型IgA腎病病變程度的關(guān)系,探討RAS系統(tǒng)在IgA腎病的發(fā)生發(fā)展中的作用。
1.1.1一般資料 收集54例醫(yī)院病理科經(jīng)腎穿刺活檢明確診斷為IgA腎病患者的腎活檢組織標(biāo)本作為IgA腎病組。納入標(biāo)準(zhǔn):所有標(biāo)本由一位高級(jí)職稱病理醫(yī)師獨(dú)立閱片,所有標(biāo)本均經(jīng)蘇木素-伊紅(HE)染色、六胺銀(PASM)染色、馬松三色(Masson)染色、過(guò)碘酸雪夫(PAS)染色、結(jié)合IgG、IgA、IgM、C3、C1q、Fib、HbsAg、HbcAg、HP等免疫熒光染色以及電鏡確診為IgA腎病。排除由糖尿病、過(guò)敏性紫癜、乙型肝炎感染、肝硬化、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、惡性腫瘤等系統(tǒng)性疾病引起的繼發(fā)性腎小球疾病,排除先天性遺傳性腎臟疾病,排除在本次腎臟穿刺明確診斷前有血管緊張素2受體阻滯劑(angiotensin receptor blocker,ARB)或血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitor,ACEI)使用史患者,排除缺乏新鮮組織免疫熒光結(jié)果而采用石蠟組織免疫熒光輔助診斷者,排除光鏡檢查腎小球數(shù)量較少者及臨床病理資料不完整者。54例IgA腎病組患者,男34例、女性20例,年齡12~76歲、中位年齡35歲;按其病變程度分型,局灶增生型20例、IgA腎病合并膜性腎病(membranous nephropathy,MN)20例、新月體型14例。另隨機(jī)抽取20例經(jīng)腎活檢確診為微小病變腎病(minimal change disease,MCD)患者為對(duì)照組,排除標(biāo)準(zhǔn)與IgA腎病組相一致,其中男16例、女4例,年齡13~65歲、中位年齡33歲。
1.1.2試劑及方法 一抗:兔抗人多克隆抗體PRCP(工作濃度1 ∶200),兔抗人多克隆抗體ACE2(工作濃度1 ∶200)購(gòu)自北京百奧思科生物醫(yī)學(xué)技術(shù)有限公司;二抗:通用二步法試劑盒PV-5000,購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;DAB顯色試劑盒,購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
1.2.1PRCP、ACE2表達(dá) 按照試劑盒說(shuō)明書采用免疫組化法檢測(cè)2組的腎穿刺組織的PRCP、ACE2表達(dá),切片染色時(shí)使用PBS緩沖液替代一抗進(jìn)行操作作為陰性對(duì)照。
1.2.2結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn) 每個(gè)標(biāo)本切片分別選取腎小球區(qū)和腎小管區(qū)2個(gè)部位分別進(jìn)行評(píng)估。(1)腎小管區(qū):在顯微鏡下放大400倍攝取隨機(jī)腎小管視野10個(gè)/高倍鏡,對(duì)所選視野陽(yáng)性信號(hào)用Image-pro Plus圖像分析軟件進(jìn)行圖像分析;以積分光密度(integral optical density,IOD)該值表示該成分在腎小管間質(zhì)中的相對(duì)表達(dá)量[7-8]。(2)腎小球區(qū):以陽(yáng)性腎小球所占百分比和其染色強(qiáng)度2項(xiàng)評(píng)分之積來(lái)判斷表達(dá)程度[9],染色強(qiáng)度分為4級(jí)評(píng)分,不著色(-)計(jì)1分,淺黃色(+)計(jì)2分,棕黃色(++)計(jì)3分,黃褐色(+++)計(jì)4分;陽(yáng)性腎小球所占百分比分為6級(jí)評(píng)分,無(wú)陽(yáng)性腎小球計(jì)0分,陽(yáng)性率 ≤20%計(jì)1分,陽(yáng)性率 21% ~40%計(jì)2分,陽(yáng)性率 41%~60%計(jì)3分,陽(yáng)性率 61%~80%計(jì)4分,陽(yáng)性率≥81%計(jì)5分。每張切片分別由2位有經(jīng)驗(yàn)的臨床病理科醫(yī)生單獨(dú)讀片,當(dāng)2者之間存在差異時(shí),通過(guò)同時(shí)使用雙頭顯微鏡以達(dá)成共識(shí)。(3)新鮮組織免疫熒光示免疫球蛋白及補(bǔ)體成分沉積量評(píng)估分為5級(jí)進(jìn)行評(píng)分:(-)計(jì)0分、(+)計(jì)1分、(++)計(jì)2分、(+++)計(jì)3分、(++++)計(jì)4分[10]。
數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,組間分析采用多個(gè)獨(dú)立樣本比較的秩和檢驗(yàn)(Kruskal-WallisH檢驗(yàn));采用Spearman分析IgA腎病組PRCP、ACE2表達(dá)與各類型IgA腎病病變程度的關(guān)系;P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
IgA腎病的鏡下改變呈多樣性,除系膜細(xì)胞及系膜基質(zhì)增生以外,可以表現(xiàn)為內(nèi)皮細(xì)胞增生、節(jié)段性硬化、新月體形成等,亦可見腎小管上皮細(xì)胞空泡和顆粒變性、刷狀緣脫落、萎縮及腎間質(zhì)水腫、纖維化等(見圖1)。在對(duì)照組和IgA腎病組的腎組織中PRCP、ACE2均有不同程度的表達(dá),在腎小管及間質(zhì)區(qū)域中主要表達(dá)在腎小管上皮細(xì)胞,以胞質(zhì)及胞膜為主,棕黃色呈彌散性分布,在腎間質(zhì)血管中未見明顯表達(dá);在腎小球區(qū)域腎小球壁層、臟層上皮細(xì)胞均有表達(dá),以胞膜為主,棕黃色呈線性或顆粒性分布,在新月體中增生的壁層上皮細(xì)胞多數(shù)呈高表達(dá)(見圖2及圖3)。
注:A為細(xì)胞性新月體,B為腎小管上皮細(xì)胞空泡和顆粒變性。
圖1 IgA腎病的腎小球和腎小管病變
Fig.1 Glomerular and tubular lesions in IgA nephropathy
2.2.1腎小管區(qū) 經(jīng)Kruskal-WallisH檢驗(yàn),IgA腎病組PRCP蛋白在腎小管區(qū)的表達(dá)高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=29.455,P<0.05);進(jìn)一步比較PRCP蛋白在腎小管區(qū)的表達(dá)發(fā)現(xiàn),IgA腎病組中局灶增生患者、合并MN患者顯著高于對(duì)照組患者(P<0.05),IgA腎病組中新月體患者與對(duì)照組比較、局灶增生患者與合并MN患者比較、局灶增生患者與新月體患者比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0. 05)。提示PRCP在IgA腎病患者腎小管區(qū)的表達(dá)高于MCD患者,但隨著疾病的進(jìn)展至新月體型IgA腎病后,PRCP在腎小管區(qū)的表達(dá)下降至MCD患者水平。見圖2及圖4。
2.2.2腎小球區(qū) 經(jīng)Kruskal-WallisH檢驗(yàn),IgA腎病組PRCP蛋白在腎小球區(qū)的表達(dá)高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=52.501,P<0.05);進(jìn)一步比較PRCP蛋白在腎小球區(qū)的表達(dá)發(fā)現(xiàn),IgA腎病組中局灶增生患者、合并MN患者、新月體患者均顯著高于對(duì)照組患者(P<0.05),新月體患者顯著高于局灶增生患者、合并MN患者(P<0.05)。提示PRCP在IgA腎病患者腎小球區(qū)的表達(dá)高于對(duì)照組患者,但隨著疾病的進(jìn)展,PRCP在腎小球區(qū)的表達(dá)量逐漸升高。見圖2及圖4。
2.3.1腎小管區(qū) 經(jīng)Kruskal-WallisH檢驗(yàn),IgA腎病組ACE2蛋白在腎小球區(qū)的表達(dá)高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=23.669,P<0.05);進(jìn)一步比較ACE2蛋白在腎小管區(qū)的表達(dá)發(fā)現(xiàn),IgA腎病組中局灶增生患者顯著高于合并MN患者和對(duì)照組患者(P<0.05),對(duì)照組與合并MN患者比較、局灶增生患者與合并MN患者比較、局灶增生患者與新月體患者比較、合并MN患者與新月體患者比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。提示ACE2僅在局灶增生型IgA腎病患者的腎小管區(qū)的表達(dá)高于對(duì)照組患者。見圖3及圖5。
2.3.2腎小球區(qū) 經(jīng)Kruskal-WallisH檢驗(yàn),IgA腎病組ACE2蛋白在腎小球區(qū)的表達(dá)高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=56.087,P<0.05);進(jìn)一步比較ACE2蛋白在腎小球區(qū)的表達(dá)發(fā)現(xiàn),IgA腎病組中局灶增生患者、合并MN患者、新月體患者均顯著高于對(duì)照組患者(P<0.05),新月體患者顯著高于局灶增生患者、合并MN患者(P<0.05)。提示ACE2在IgA腎病患者腎小球區(qū)的表達(dá)高于對(duì)照組患者,但隨著疾病的進(jìn)展,ACE2在腎小球區(qū)的表達(dá)量逐漸升高。見圖3及圖5。
注:A、a為對(duì)照組,B、b為局灶增生,C、c為IgA腎病合并MN,D、d為新月體,其中a~d為腎小管區(qū),A~B為腎小球區(qū)。
圖2 IgA腎病組和對(duì)照組腎穿刺組織中PRCP蛋白表達(dá)(免疫組織化學(xué),×400)
Fig.2 Protein expression in renal puncture tissue of IgA nephropathy group PRCP control group (immunohistochemistry,×400)
注:A、a為對(duì)照組,B、b為局灶增生,C、c為IgA腎病合并MN,D、d為新月體,其中a~d為腎小管區(qū),A~B為腎小球區(qū)。
圖3 IgA腎病組和對(duì)照組腎穿刺組織中ACE2蛋白表達(dá)(免疫組織化學(xué),×400)
Fig.3 Expression of ACE2 protein in renal puncture tissue of IgA nephropathy group and control group (immunohistochemistry,×400)
注:(1)與MCD組比較,P<0.05;(2)與局灶增生組比較,P<0.05。
圖4 對(duì)照組和各IgA腎病組患者腎穿刺組織中PRCP蛋白表達(dá)IOD值及腎小球評(píng)分比較
Fig.4 Comparison ofIODvalues glomerular score of PRCP protein expression in renal puncture tissues of control group and nephrotic group
注:(1)與MCD組比較,P<0.05;(2)與局灶增生組比較,P<0.05。
圖5 對(duì)照組和各IgA腎病組患者腎穿刺組織中ACE2蛋白表達(dá)IOD值及腎小球評(píng)分比較
Fig.5 Comparison ofIODvalues glomerular score of ACE2 protein expression in renal puncture tissues of control group and nephrotic group
Superman相關(guān)分析結(jié)果顯示,PRCP在腎小球區(qū)的表達(dá)與IgA在腎小球中的沉積呈負(fù)相關(guān)(r=-0.301,P=0.0027),ACE2在腎小球區(qū)的表達(dá)與IgA在腎小球中的沉積呈正相關(guān)(r=0.306,P=0.024)。
IgA腎病是世界范圍內(nèi)最普遍的原發(fā)性腎小球疾病,尤其以亞洲地區(qū)人群發(fā)病率最高[11],任何年齡均可發(fā)病,以兒童和青少年最為常見[12]。目前對(duì)于IgA N的發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)還不明確,主要認(rèn)為與異常糖基化的IgA的產(chǎn)生有關(guān)[13],腎穿刺活檢免疫熒光檢測(cè)可見IgA為主的免疫球蛋白及補(bǔ)體成分在腎小球系膜區(qū)沉積。明確其發(fā)病機(jī)制對(duì)指導(dǎo)疾病臨床治療、改善預(yù)后是至關(guān)重要的。
RAS系統(tǒng)是人類調(diào)節(jié)血壓和液體平衡最重要的激素系統(tǒng)之一,臨床上通過(guò)各類藥物中斷或影響這個(gè)系統(tǒng)中的不同反應(yīng)階段從而達(dá)到控制血壓,改善心力衰竭,改善腎功能衰竭等目的[14]。目前研究認(rèn)為在腎臟組織中存在與循環(huán)RAS系統(tǒng)互相關(guān)聯(lián)并相對(duì)獨(dú)立的局部RAS系統(tǒng)[15]。有研究報(bào)道,可能與IgA腎病和/或腎臟疾病高度相關(guān)的蛋白有PRCP[16]。PRCP作為RAS系統(tǒng)與激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)(KKS)重要的連接點(diǎn),在一些報(bào)道中發(fā)現(xiàn)在炎癥相關(guān)的腎臟疾病的發(fā)展的各個(gè)連續(xù)階段有血漿PRCP水平的升高[17]。另外在大量糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)的研究中發(fā)現(xiàn)ACE2可通過(guò)影響組織微循環(huán)進(jìn)而對(duì)糖代謝以及腎組織病變產(chǎn)生作用,也可通過(guò)改變機(jī)體氧化應(yīng)激水平、影響腎小管上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)分化等參與DN的病變過(guò)程[18],并逐漸開始作為DN診斷和治療的新靶點(diǎn)[19],但在IgA腎病的領(lǐng)域研究較少[20]。
本研究采用免疫組化的方法針對(duì)PRCP、ACE2的研究顯示,PRCP、ACE2在IgA腎病患者的腎組織中高表達(dá),在對(duì)照組的MCD患者腎臟組織中少量表達(dá),兩者之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),主要定位在腎小管上皮細(xì)胞上,以胞質(zhì)和胞膜為主,棕黃色呈彌散性分布,另外在腎小球系膜系膜、壁層上皮細(xì)胞、臟層上皮細(xì)胞也有表達(dá),以胞膜為主,棕黃色呈線性或顆粒性分布,但在腎間質(zhì)血管及各類炎癥細(xì)胞中未見明顯表達(dá)。通過(guò)對(duì)IgA腎病不同病理表現(xiàn)分組的組間統(tǒng)計(jì)分析可見,隨著疾病的進(jìn)展,PRCP與ACE2在腎小球區(qū)域和腎小管區(qū)域的表達(dá)呈現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢(shì),PRCP及ACE2在腎小球區(qū)的表達(dá)量隨疾病發(fā)展逐漸升高,尤其在形成新月體的腎小球中增生的壁層上皮細(xì)胞高表達(dá),而在腎小管區(qū)的表達(dá)量隨疾病發(fā)展逐漸下降,推測(cè)腎間質(zhì)纖維化,腎小管上皮萎縮,其分泌的蛋白量減少。Superman相關(guān)分析結(jié)果顯示,PRCP在腎小球區(qū)的表達(dá)與IgA在腎小球中的沉積呈負(fù)相關(guān)(r=-0.301,P=0.0027),ACE2在腎小球區(qū)的表達(dá)與IgA在腎小球中的沉積呈正相關(guān)(r=0.306,P=0.024)。異常糖基化的IgA現(xiàn)階段被認(rèn)為是IgA腎病的主要發(fā)病機(jī)制[21],ACE2的表達(dá)與其沉積量相關(guān),ACE2也很可能在IgA腎病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起著重要作用。
綜上所述,在IgA腎病的進(jìn)展過(guò)程中,伴隨著PRCP、ACE2分泌量的變化,RAS系統(tǒng)可能在IgA腎病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起到一定作用,但其具體作用機(jī)制還不十分清楚,還需進(jìn)一步研究。對(duì)于PRCP、ACE2等RAS系統(tǒng)相關(guān)蛋白的檢測(cè),對(duì)于判斷腎病的預(yù)后有一定幫助。