馬春燕, 常婷婷, 魯雅妮, 何亞莉, 劉曙民
(1.寶雞市中心醫(yī)院藥劑科,陜西寶雞721000;2.寶雞市人民醫(yī)院介入科,陜西寶雞721000)
免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)腎病是一種臨床病理綜合征,具有多種臨床表現(xiàn),以肉眼或鏡下血尿、腎小球系膜中IgA沉積為特征[1]。IgA腎病是全世界最常見(jiàn)的原發(fā)性腎小球腎炎,其發(fā)病率受地區(qū)和種族的影響,IgA腎病發(fā)病率最高的地區(qū)是亞洲,占腎小球疾病的60%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐洲和美國(guó)[2]。盡管已有多種治療方案用于IgA腎病的治療,但該病通常會(huì)逐漸演變?yōu)榻K末期腎病[3],因此,迫切需要一種可行且有效的治療方法。粉防己為防己科植物粉防己(石蟾蜍)Stephania tetrandraS.Moore的根,性寒,味苦,具有利水消腫、祛風(fēng)止痛的功效,常用于治療水腫腳氣、小便不利、風(fēng)濕痹痛、濕疹瘡毒、高血壓等病癥。漢防己甲素又稱為粉防己堿,是從粉防己中提取的雙芐基異喹啉生物堿,在我國(guó)幾十年來(lái)一直用于治療風(fēng)濕痛和關(guān)節(jié)痛[4]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),其具有抗炎、治療白血病、逆轉(zhuǎn)多重耐藥性、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等生理活性[5]。已有研究表明,漢防己甲素在防止腎小球硬化、保護(hù)腎小管功能、預(yù)防和逆轉(zhuǎn)腎間質(zhì)纖維化、保護(hù)腎臟功能等方面發(fā)揮一定的作用,對(duì)腎病大鼠具有良好的治療效果[6]。因此,本研究旨在探討漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠腎功能紊亂和腎組織損傷的影響,以期為其臨床治療IgA腎病提供依據(jù),現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物60只清潔級(jí)8周齡雄性SD大鼠,體質(zhì)量(200±10)g,購(gòu)自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物質(zhì)量合格證號(hào):SCXK(粵)2018-0002。
1.2藥物、試劑與儀器漢防己甲素(批號(hào):T2695),為美國(guó)Sigma-Aldrich公司產(chǎn)品,化學(xué)式:C38H42N2O6,分子量:622.75,純度為100%。蘇木素-伊紅(HE)染液(貨號(hào):D006-1-1)、尿蛋白定量測(cè)試盒(貨號(hào):C035-2-1)、肌酐測(cè)試盒(貨號(hào):C011-2-1)、尿素氮測(cè)試盒(貨號(hào):C013-2-1)、超氧化物歧化酶(SOD)測(cè)定試劑盒(貨號(hào):A001-3-2)、丙 二 醛(MDA)測(cè)試盒(貨 號(hào):A003-1-2)、乳酸脫氫酶(LDH)測(cè)試盒(貨號(hào):A020-2-2)、末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的dUTP缺口末端標(biāo)記(TUNEL)細(xì)胞凋亡原位檢試盒(貨號(hào):G002-1-2)均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。邁瑞B(yǎng)S-280全自動(dòng)生化分析儀(南京貝登醫(yī)療股份有限公司);DM750熒光顯微鏡(德國(guó)徠卡公司);Varioskan LUX多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)ThermoFisher公司);U-T6A可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海屹譜儀器制造有限公司)。
1.3 分組與動(dòng)物模型的建立將60只大鼠隨機(jī)分為5組,即正常組、模型組、漢防己甲素5 mg·kg-1組、漢防己甲素15 mg·kg-1組和漢防己甲素30 mg·kg-1組,每組10只。除正常組外,其余各組大鼠參照梁素忍等[7]方法采用脂多糖+牛血清蛋白+四氯化碳法建立IgA腎病模型。方法:隔日給予灌胃牛血清白蛋白400 mg·kg-1,持續(xù)6周,同時(shí)每周1次皮下注射0.1 mL四氯化碳和0.5 mL蓖麻油的混合溶液,持續(xù)9周,并分別在在第6周和第8周尾靜脈注射脂多糖0.05 mg·kg-1,10周后以肉眼或鏡下可見(jiàn)血尿且血尿中尿紅細(xì)胞30%以上發(fā)生變形作為造模成功的參照標(biāo)準(zhǔn)。造模完成后,漢防己甲素5 mg·kg-1組、漢防己甲素15 mg·kg-1組和漢防己甲素30 mg·kg-1組分別腹腔注射相應(yīng)劑量的漢防己甲素[8],正常組和模型組腹腔注射等體積生理鹽水,每天1次,連續(xù)28 d。
1.4 觀察指標(biāo)與方法
1.4.1 腎功能指標(biāo)收集大鼠尿液、血液,采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)尿液中蛋白的含量,血清肌酐、尿素氮水平。
1.4.2 HE染色取大鼠腎組織,先用體積分?jǐn)?shù)10%甲醛固定48 h,然后以石蠟包埋制作成切片(厚度5 μm),進(jìn)行HE染色。在400倍熒光顯微鏡下觀察腎組織損傷情況。
1.4.3 TUNEL染色取大鼠腎組織切片,用二甲苯浸洗2次脫蠟,每次5 min,梯度乙醇脫水。按照TUNEL細(xì)胞凋亡原位檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行檢測(cè)。
1.4.4 酶聯(lián)免疫吸附分析(ELISA)采用ELISA法檢測(cè)腎組織、血清IL-6、IL-10水平。具體操作方法按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,用酶標(biāo)儀測(cè)定。
1.4.5 氧化應(yīng)激指標(biāo)采用水溶性四唑鹽1(WST-1)法測(cè)定血清總SOD活力,微板法測(cè)定血清LDH活力,用酶標(biāo)儀在450 nm波長(zhǎng)處測(cè)定SOD、LDH吸光度值。硫代巴比妥酸(TBA)法測(cè)定血清丙二醛(MDA)含量,用可見(jiàn)分光光度計(jì)于532 nm波長(zhǎng)處測(cè)定MDA吸光度值。具體操作步驟按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。
1.4.6 蛋白免疫印跡(Western Blot)法取大鼠腎組織,加入含蛋白酶抑制劑的細(xì)胞裂解液提取總蛋白,用二喹啉甲酸(BCA)試劑盒測(cè)定蛋白質(zhì)含量。取蛋白質(zhì)樣品(20 mg),在100℃條件下變性5 min,經(jīng)十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分離并轉(zhuǎn)移至聚偏氟乙烯(PVDF)膜,加入一抗Caspase-3于4℃孵育過(guò)夜,清洗,然后加入辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的二抗4℃孵育2 h,最后加入發(fā)光液,曝光處理。應(yīng)用ImageJ軟件分析灰度值。Caspase-9、SIRT1、P65、p-P65檢測(cè)方法同上。
1.5 統(tǒng)計(jì)方法采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩兩比較采用獨(dú)立的t檢驗(yàn),多組間差異采用單因素方差分析進(jìn)行檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠24 h尿蛋白,血清肌酐、尿素氮水平的影響圖1結(jié)果顯示:與正常組比較,模型組24 h尿蛋白,血清肌酐、尿素氮水平顯著升高(P<0.05);與模型組比較,漢防己甲素15、30 mg·kg-1組24 h尿蛋白,血清肌酐、尿素氮水平顯著降低(P<0.05)。
圖1 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠24 h尿蛋白,血清肌酐、尿素氮水平的影響Figure 1 Effects of tetrandrine on the 24-hour urineprotein,serum creatinine and urea nitrogen levels in rats with immunoglobulin A nephropathy
2.2 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠病理?yè)p傷程度的影響圖2結(jié)果顯示:正常組大鼠腎組織形態(tài)結(jié)構(gòu)完整;模型組大鼠腎小球系膜細(xì)胞增多,腎小管上皮細(xì)胞腫脹變性且排列不規(guī)則,有炎性細(xì)胞浸潤(rùn);漢防己甲素15、30 mg·kg-1組腎組織病理?yè)p傷程度較模型組明顯改善。
圖2 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠病理?yè)p傷程度的影響(HE染色,×200)Figure 2 Effects of tetrandrine on the degree of pathological damage in renal tissue in rats with immunoglobulin A nephropathy(by HE staining,×200)
2.3 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞和cleaved Caspase-3/Caspase-3、cleaved Caspase-9/Caspase-9比值的影響圖3-A結(jié)果顯示:與正常組比較,模型組腎組織TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞明顯增多;與模型組比較,漢防己甲素15、30 mg·kg-1組腎組織TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞明顯減少。
圖3 -B結(jié)果顯示:與正常組比較,模型組腎組織cleaved Caspase-3/Caspase-3、cleaved Caspase-9/Caspase-9比值顯著升高(P<0.05)。與模型組比較,漢防己甲素15、30 mg·kg-1組cleaved Caspase-3/Caspase-3、cleaved Caspase-9/Caspase-9比值顯著降低(P<0.05)。
圖3 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞和Caspase-3、Caspase-9蛋白表達(dá)水平的影響Figure 3 Effects of tetrandrine on the TUNEL positive cells and expression levels of Caspase-3 and Caspase-9 proteins in rats with immunoglobulin A nephropathy
2.4 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠腎組織和血清中IL-6、IL-10水平的影響圖4結(jié)果顯示:與正常組比較,模型組腎組織和血清中IL-6水平顯著升高(P<0.05),IL-10水平亦升高,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與模型組比較,漢防己甲素15、30 mg·kg-1組腎組織和血清中IL-6水平顯著降低(P<0.05),IL-10水平顯著升高(P<0.05)。
圖4 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠腎組織和血清中IL-6、IL-10水平的影響Figure 4 Effects of tetrandrine on the levels of IL-6 and IL-10 in kidney tissue and serum in rats with immunoglobulin A nephropathy
2.5 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠SOD、MDA、LDH水平的影響圖5結(jié)果顯示:與正常組比較,模型組SOD水平顯著降低(P<0.05),MDA、LDH水平顯著升高(P<0.05);與模型組比較,漢防己甲素15、30 mg·kg-1組SOD水平顯著升高(P<0.05),MDA、LDH水平顯著降低(P<0.05)。
圖5 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠SOD、MDA、LDH水平的影響Figure 5 Effects of tetrandrine on SOD,MDA and LDH levels in rats with immunoglobulin A nephropathy
2.6 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠SIRT1蛋白水平、p-P65/P65比值的影響圖6結(jié)果顯示:與正常組比較,模型組SIRT1蛋白水平顯著降低(P<0.05),p-P65/P65比值顯著升高(P<0.05);與模型組比較,漢防己甲素15、30 mg·kg-1組SIRT1蛋白水平顯著升高(P<0.05),p-P65/P65比值顯著降低(P<0.05)。
圖6 漢防己甲素對(duì)IgA腎病大鼠SIRT1、P65、p-P65蛋白表達(dá)水平的影響Figure 6 Effects of tetrandrine on the expression levels of SIRT1,P65 and p-P65 proteins in rats with immunoglobulin A nephropathy
血清肌酐和尿素氮是評(píng)估腎功能恢復(fù)情況的關(guān)鍵指標(biāo),腎損傷時(shí)血清肌酐和尿素氮的濃度會(huì)增加,故通過(guò)這2個(gè)指標(biāo)的變化可間接反映腎功能損傷的程度。24 h尿蛋白定量是診斷IgA腎病進(jìn)展性的強(qiáng)有力指標(biāo),雖然部分少量尿蛋白的IgA腎病患者病情仍較嚴(yán)重,但控制尿蛋白對(duì)于限制腎損傷程度具有重要作用[9]。本研究結(jié)果顯示,經(jīng)漢防己甲素干預(yù),IgA腎病大鼠腎組織病理?yè)p傷程度減輕,24 h蛋白尿、血清肌酐、尿素氮水平降低。提示漢防己甲素可改善IgA腎病大鼠腎損傷。
細(xì)胞凋亡是由多種基因調(diào)控的自主程序性死亡,是調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的重要機(jī)制,Caspase-9、Caspase-3在凋亡級(jí)聯(lián)中過(guò)度活化能夠促進(jìn)細(xì)胞凋亡[10]。有研究[11]表明,IgA腎病腎小球凋亡細(xì)胞數(shù)量較其他型腎炎增多,提示細(xì)胞凋亡參與了IgA腎病腎小球損傷。Caspase-3是細(xì)胞凋亡的執(zhí)行者,其在IgA腎病患者腎組織中表達(dá)上調(diào),且與24 h尿蛋白,血清肌酐、尿素氮水平呈正相關(guān)[12]。本研究結(jié)果顯示,經(jīng)漢防己甲素干預(yù),IgA腎病大鼠腎組織增多的TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞減少,升高的cleaved Caspase-3/Caspase-3、cleaved Caspase-9/Caspase-9比值降低。提示漢防己甲素可抑制IgA腎病大鼠腎組織細(xì)胞凋亡。
炎癥反應(yīng)在IgA腎病發(fā)病中起著重要的作用。IL-6是促炎因子,由腎臟上皮細(xì)胞、系膜細(xì)胞等分泌,可誘導(dǎo)并加劇腎纖維化病變,可通過(guò)提高系膜細(xì)胞蛋白酶活性及內(nèi)皮細(xì)胞的促凝血活性等途徑加重腎損傷,故其水平高低可反映腎組織炎性損傷程度[13]。IL-10一般表現(xiàn)為炎癥抑制作用,在TNF-α存在時(shí)表現(xiàn)為促炎作用,故在不同疾病中的作用存在差異。研究[14]發(fā)現(xiàn),IL-10血清水平升高可單獨(dú)或協(xié)同IL-4呈劑量依賴性地抑制IgA腎病患兒炎癥細(xì)胞因子的釋放。本研究結(jié)果顯示,經(jīng)漢防己甲素干預(yù),IgA腎病大鼠腎組織和血清中增高的IL-6水平降低,IL-10水平升高。提示漢防己甲素可通過(guò)抑制炎癥因子的釋放改善IgA腎病腎損傷。
氧化應(yīng)激是指機(jī)體氧化/抗氧化功能平衡失調(diào)導(dǎo)致組織細(xì)胞氧化損傷的過(guò)程。相關(guān)研究顯示,成人IgA腎病患者的血漿及腎臟局部存在氧化應(yīng)激水平升高,表明氧化應(yīng)激參與IgA腎病的發(fā)生發(fā)展[15]。SOD作為抗氧化物酶,可清除細(xì)胞中ROS,具有保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷的作用,是常見(jiàn)的檢測(cè)氧化應(yīng)激水平的指標(biāo)[16]。氧化應(yīng)激標(biāo)志物MDA、LDH水平過(guò)高會(huì)導(dǎo)致腎功能減退[16]。本研究結(jié)果顯示,經(jīng)漢防己甲素干預(yù),IgA腎病大鼠血清減低的SOD水平升高,增高的MDA、LDH水平降低。提示漢防己甲素通過(guò)抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)對(duì)IgA腎病大鼠起保護(hù)作用。
SIRT1是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸依賴的去乙?;福?dāng)SIRT1發(fā)生去乙酰化反應(yīng)后會(huì)作用于下游核因子(NF)-κB信號(hào)傳導(dǎo),介導(dǎo)細(xì)胞代謝、增殖、凋亡等多種生物學(xué)效應(yīng)[17]。NF-κB是廣泛存在的同源或異源二聚體轉(zhuǎn)錄因子,可通過(guò)調(diào)控細(xì)胞存活、分化與增殖,參與機(jī)體防御、組織損傷、應(yīng)激及炎癥過(guò)程中相關(guān)基因表達(dá)調(diào)控[18]。本研究結(jié)果顯示,經(jīng)漢防己甲素干預(yù),IgA腎病大鼠腎組織低表達(dá)的SIRT1蛋白水平升高,高表達(dá)的p-P65/P65比值降低。提示漢防己甲素可通過(guò)調(diào)節(jié)SIRT1/NF-κB通路對(duì)IgA腎病大鼠起保護(hù)作用。
綜上所述,漢防己甲素可抑制IgA腎病大鼠細(xì)胞凋亡、炎癥因子的釋放、氧化應(yīng)激,對(duì)IgA腎病大鼠腎功能紊亂和腎組織損傷起修復(fù)作用,推測(cè)其作用可能是通過(guò)調(diào)節(jié)SIRT1/NF-κB通路實(shí)現(xiàn)的。