林宜 張華琴 唐玥雯 萬鳳 湯絢麗 鄭潔 葉田
原發(fā)性局灶節(jié)段硬化性腎小球腎炎(Primary focal segmental glomerulosclerosis,F(xiàn)SGS)特征為腎小球局灶節(jié)段硬化和足細(xì)胞足突彌漫融合,其發(fā)病率逐年升高[1]。瞬時受體電位陽離子通道蛋白6(Transient receptor potential cation channel 6,TRPC6)表達(dá)于足細(xì)胞[2],如其發(fā)生過表達(dá),或基因突變后鈣離子內(nèi)流增加,可致足細(xì)胞損傷、大量蛋白尿、FSGS及腎衰竭[3]。中醫(yī)藥在治療慢性腎病中具有一定療效[4],青藤堿為中藥青風(fēng)藤的主要單體生物堿,有免疫抑制、抗炎等作用[5]。迄今并無青藤堿干預(yù)FSGS的報道。近來有報道表明青藤堿可抑制多種細(xì)胞的鈣離子內(nèi)流而減低細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平[6-8],從而發(fā)揮抗炎等多種生物學(xué)作用。故作者推測青藤堿也可能通過抑制TRPC6通道,干預(yù)FSGS,故探討青藤堿對TRPC6鈣離子通道影響,以闡述其干預(yù)阿霉素誘導(dǎo)的FSGS大鼠足細(xì)胞損傷的作用及其機制。
1.1 材料 (1)實驗大鼠:體質(zhì)量180~220 g健康雄性Wistar大鼠87只[上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司,SCXK(滬)2022-0004]。(2)主要藥物、試劑:他克莫司膠囊0.5 mg×50粒(FK506)(中美華東,批號220761),鹽酸青藤堿(湖南正清制藥集團(tuán)股份有限公司,批號YK-221005),10 mg注射用鹽酸多柔比星(阿霉素注射液)(深圳萬樂藥業(yè)有限公司,批號2206E2),NPHS2抗體、TRPC6抗體、GAPDH抗體(ProteinTech),Nephrin 抗體(Immunoway),肌酐、白蛋白、尿總蛋白試劑(貝克曼庫爾特股份有限公司)。
1.2 方法 (1)FSGS腎病大鼠模型建立[9]:Wistar大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,選取健康大鼠(24 h尿蛋白定量<10 mg)。禁食/給水12 h,造模組行單側(cè)腎臟切除,第7天和28天,以5 mg/kg和3 mg/kg的劑量尾靜脈注射阿霉素。首次注射阿霉素7 d(即0周)留取24 h尿液,檢測24 h蛋白定量顯著增加,提示造模成功。(2)實驗分組和給藥方法:正常對照組12只,造模成功的FSGS大鼠分為5組:參照文獻(xiàn)取青藤堿劑量[10],低劑量組[20 mg/(kg·d)]、中劑量組[40 mg/(kg·d)]、高劑量組[60 mg/(kg·d)],F(xiàn)K506為鈣調(diào)蛋白抑制劑,可下調(diào)足細(xì)胞TRPC6減少尿蛋白[11],故設(shè)立FK506組[1 mg/(kg·d)]為陽性對照組。以上每組各15只。造模后第8天開始灌胃給藥,模型組和對照組按等量0.9%氯化鈉溶液灌胃。給藥第28天,處死大鼠。(3)標(biāo)本采集檢測:造模后0、4周將大鼠放置于代謝籠,留24 h尿;第28天腹主動脈采血行生化檢測,處死后取腎皮質(zhì)置凍存管。(4)腎臟病理檢測:取10%中性福爾馬林固定的腎皮質(zhì)行蘇木精-伊紅(HE)、過碘雪夫酸(PAS)染色;腎皮質(zhì)以3.75%戊二醛及2%鋨酸雙固定后,行免疫組化檢測。以萊卡病理圖像系統(tǒng)采集圖像,image pro plus6.0軟件進(jìn)行分析。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件。計量資料以(±s)表示,多組均數(shù)比較采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組大鼠24 h尿蛋白、生化指標(biāo) 0周模型組及各干預(yù)組24 h尿蛋白定量均顯著高于正常對照組(P<0.01)。4周時模型組24 h尿蛋白顯著高于正常對照組,不同濃度青藤堿干預(yù)后均有下降,尤其是青藤堿中、高劑量組較為明顯(P<0.05);血白蛋白經(jīng)青藤堿干預(yù)后有所上升,亦以青藤堿中、高劑量組上升較明顯(P<0.05);FK506組療效與青藤堿高劑量組相似。與正常對照組比較,模型組血肌酐顯著上升(P<0.05),經(jīng)不同劑量青藤堿干預(yù)后及FK506干預(yù)后,較模型組有所下降,但無顯著差異。見表1。
表1 各組24 h尿蛋白定量、血白蛋白和血肌酐水平(±s)
表1 各組24 h尿蛋白定量、血白蛋白和血肌酐水平(±s)
注:與正常對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05
組別24 h尿蛋白定量(mg/d)(0周)24 h尿蛋白定量(mg/d)(4周)血白蛋白(g/L)(4周)血肌酐(μmol/L)(4周)正常對照組2.42±0.512.56±0.2830.05±0.8536.78±8.29模型組149.29±49.06*187.91±26.74*13.63±1.38*117.47±34.80*青藤堿低劑量組131.33±51.25*158.59±45.06*15.03±3.00*115.25±23.24*青藤堿中劑量組112.01±46.48*147.89±36.06*#16.32±2.08*#112.22±21.18*青藤堿高劑量組122.63±42.18*143.23±38.52*#18.28±2.49*#112.37±17.86*FK506組135.23±51.26*134.53±14.85*#19.40±1.84*#95.21±16.55*
2.2 腎組織病理形態(tài)學(xué)變化 (1)各組大鼠腎組織病理變化:PAS染色顯示,正常對照組大鼠腎小球血管袢開放良好,腎小管結(jié)構(gòu)正常。模型組大鼠部分腎小球局灶節(jié)段硬化,球囊粘連,系膜基質(zhì)增多,腎小管變形,腎小管上皮細(xì)胞脫落。青藤堿低劑量組病變也較明顯,部分腎小球血管袢發(fā)生節(jié)段硬化,球囊粘連。青藤堿高劑量組腎小球/小管病變較模型組顯著改善。FK506對照組有輕度的腎小球增大,但也較模型組顯著改善(圖1)。(2)腎組織Podocin、TRPC6免疫組化:模型組大鼠腎組織中Podocin的表達(dá)顯著減少(P<0.05),青藤堿低、中、高劑量組Podocin的表達(dá)逐步增高,F(xiàn)K506組的Podocin表達(dá)也有所升高(圖2)。模型組TRPC6的表達(dá)較正常對照組顯著升高(P<0.05),青藤堿低、中、高劑量組TRPC6表達(dá)逐步減少,F(xiàn)K506組的TRPC6表達(dá)也較模型組下降,與青藤堿高劑量組相仿(圖3)。(3)各組大鼠腎組織電子顯微鏡分析:與正常對照組比較,模型組腎小球基底膜呈節(jié)段增厚,足突彌漫融合。青藤堿低劑量組、青藤堿中劑量組仍有足突廣泛融合,青藤堿高劑量組及FK506組足突融合程度明顯降低(圖4)。
圖1 各組大鼠腎組織病理變化(PAS ×400)。A.正常對照組,B.模型組,C.青藤堿低劑量組,D. 青藤堿中劑量組,E.青藤堿高劑量組,F(xiàn). FK506組
圖2 各組大鼠腎組織Podocin表達(dá)(PAS×400)。A.正常對照組,B.模型組,C.青藤堿低劑量組,D.青藤堿中劑量組,E.青藤堿高劑量組,F(xiàn). FK506組,G.各組的Podocin的相對表達(dá)量。與正常對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05
圖3 各組大鼠腎組織TRPC6表達(dá)(PAS ×400)。A.正常對照組,B.模型組,C.青藤堿低劑量組,D. 青藤堿中劑量組,E.青藤堿高劑量組,F(xiàn). FK506組,G.各組的TRPC6的相對表達(dá)量。與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05
圖4 各組大鼠腎組織電鏡形態(tài)學(xué)改變(×10,000)。A.正常對照組,B.模型組,C.青藤堿低劑量組,D.青藤堿中劑量組,E.青藤堿高劑量組,F(xiàn). FK506組
2.3 各組腎組織中Nephrin、 Podocin、TRPC6表達(dá)水平 與正常對照組比較,模型組大鼠Nephrin、Podocin表達(dá)顯著下降(P<0.05)。經(jīng)不同濃度青藤堿干預(yù)后,Nephrin、Podocin的表達(dá)較模型組有所升高,其中青藤堿高劑量組Nephrin表達(dá)顯著升高(P<0.05),青藤堿中、高劑量組的Podocin顯著升高(P<0.05)。FK506組的Nephrin,Podocin表達(dá)較模型組有所升高。與正常對照組比較,模型組大鼠TRPC6表達(dá)顯著上升(P<0.05),青藤堿低、中、高劑量組TRPC6表達(dá)逐步下降(P<0.05),F(xiàn)K506組的TRPC6表達(dá)較模型組顯著下降(P<0.05),青藤堿高劑量組接近FK506對TRPC6的下調(diào)作用(圖5)。
圖5 免疫印跡檢測各組Nephrin,Podocin,TRPC6。A.從左到右為正常對照組、模型組、青藤堿低劑量組、青藤堿中劑量組、青藤堿高劑量組、FK506組;B.Nephrin的表達(dá)分析;C. Podocin的表達(dá)分析; D.TRPC6的表達(dá)分析。與正常對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05
FSGS病理特征為腎小球局灶節(jié)段硬化,足突彌漫融合。TRP通道是細(xì)胞膜上重要的非選擇性陽離子通道。其中TRPC6表達(dá)于足細(xì)胞[2],與Nephrin、Podocin形成裂孔膜復(fù)合體,直接/間接地參與足細(xì)胞間的信號傳導(dǎo)和穩(wěn)定骨架結(jié)構(gòu)等功能[3]。TRPC6鈣離子內(nèi)流增加升高細(xì)胞內(nèi)鈣離子,可致足細(xì)胞分子表達(dá)異常,促使足細(xì)胞分離致FSGS。已知特發(fā)性FSGS患者足細(xì)胞TRPC6表達(dá)顯著增加[12],將TRPC6基因轉(zhuǎn)染至小鼠腎,發(fā)現(xiàn)TRPC6主要位于足突,并致蛋白尿。新近發(fā)現(xiàn)足細(xì)胞TRPC6介導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流導(dǎo)致calpain-1激活,Talin-1下調(diào),從而造成足細(xì)胞損傷致FSGS[13]。可見TRPC6的表達(dá)升高與FSGS相關(guān)。已知阿霉素腎病大鼠TRPC6表達(dá)增高[14]。
已知中藥成分可通過抑制TRPC6足細(xì)胞[15],青藤堿可減少動物關(guān)節(jié)炎模型關(guān)節(jié)中的炎細(xì)胞浸潤[5],已有報道以青藤堿干預(yù)系膜增生性腎炎、IgA腎病、糖尿病腎病,可減少尿蛋白[16]。青藤堿還可通過上調(diào)Nephrin及Podocin減少Heymann大鼠的尿蛋白。還發(fā)現(xiàn)青藤堿可下調(diào)多種細(xì)胞鈣離子內(nèi)流[6-8],如通過抑制Ca2+通道,激活內(nèi)皮細(xì)胞中NO和前列腺素(PG)I2合成而舒張血管[6];降低巨噬細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平,激活JAK2/STAT3通路抑制炎癥反應(yīng)等。
由此作者推測青藤堿也可能通過干預(yù)足細(xì)胞TRPC6干預(yù)FSGS。結(jié)果表明青藤堿能劑量依賴性減少阿霉素腎病大鼠的尿蛋白,升高血白蛋白。而高劑量青藤堿作用與鈣調(diào)蛋白抑制劑FK506相當(dāng)。青藤堿干預(yù)能劑量依賴性下調(diào)阿霉素腎病大鼠足細(xì)胞TRPC6表達(dá),上調(diào)Nephrin、Podocin表達(dá),提示青藤堿可能通過下調(diào)TRPC6表達(dá),減少鈣離子內(nèi)流,進(jìn)而上調(diào)Nephrin,Podocin表達(dá),而干預(yù)FSGS。其中青藤堿高劑量組接近FK506對TRPC6的下調(diào)作用[11],提示高劑量青藤堿可能通過下調(diào)TRPC6達(dá)到近似FK506的保護(hù)足細(xì)胞而減少尿蛋白。
綜上所述,青藤堿可能通過下調(diào)TRPC6表達(dá)對足細(xì)胞損傷進(jìn)行修復(fù),減少尿蛋白排泄,進(jìn)而減輕腎損傷。