王彥凱,潘利敏,王鳳麗,李林林,袁國棟,王月華
慢性腎臟病患者腎間質(zhì)纖維化(tubulointerstitial fibrosis,TIF)的嚴重程度較腎小球病變更為重要[1]。腎小管上皮細胞轉(zhuǎn)分化(renal tubular epithelial to mesenchymal transition,EMT)在 TIF發(fā)生發(fā)展中具有重 要 作 用[2]。 轉(zhuǎn) 化 生 長 因 子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)是目前所公認的導致腎臟纖維化的重要因子,在 TGF-β誘導的 EMT過程中整合素連接激酶(integrin linked kinase,ILK)起重要作用。研究提示,ILK在 TGF-β1/Smad信號傳導途徑介導的EMT過程中扮演重要的角色,在腎間質(zhì)纖維化的病程中起重要作用[3-5]。
我們在臨床中用化瘀泄?jié)岱街委熉阅I衰竭取得了較好的療效。同時我們在前期的實驗中已經(jīng)證實,化瘀泄?jié)岱侥軌蛞种颇I小管上皮細胞轉(zhuǎn)分化,并能夠通過調(diào)節(jié)TGFβ1/Smad信號通路發(fā)揮對腎間質(zhì)纖維化的拮抗作用[6-7]。因此,本研究進一步探討化瘀泄?jié)岱綄δI間質(zhì)纖維化大鼠ILK的影響,為進一步探討腎間質(zhì)纖維化發(fā)生、發(fā)展的機理,探討化瘀泄?jié)岱蕉嗤緩?、多靶點拮抗腎間質(zhì)纖維化的治療作用尋找實驗依據(jù)。
1.1.1 動物 選用雌性、健康SD大鼠50只,體重180g±10g,清潔級,由河北醫(yī)科大學動物實驗中心提供(動物合格證號冀醫(yī)動管字第703058號)。
1.1.2 主要試劑 兔抗大鼠ILK多克隆抗體由美國Santa Cruz公司提供。脫氧核糖核苷三磷酸(d NTPs)、核糖核酸酶抑制劑(Rnasin)、AMV逆轉(zhuǎn)錄酶、無離子水、GoTaq Green Master Mix、Oligo(dT)15由美國 Promega公司提供。Trizol由美國Invitrogen公司提供,溴化乙錠(EB)由美國 Sigma公司提供,瓊脂糖為西班牙進口分裝,DNA Marker由上海捷瑞生物工程有限公司提供。
1.1.3 實驗用藥 化瘀泄?jié)岱?黃芪30g,地龍 12g,生大黃 12g,赤芍 15g,丹參 15g,槐花 15g,蒲公英15g,生牡蠣30g。由河北醫(yī)科大學中醫(yī)院藥房提供,上藥按比例稱取后水煎、過濾、濃縮,裝入瓶中密封備用。西藥對照藥:纈沙坦(批號X0538)由北京諾華制藥有限公司生產(chǎn)。
1.2.1 動物模型與分組 動物隨機分為假手術(shù)組(簡稱SHAM組)、模型組(簡稱UUO組)、化瘀泄?jié)岱浇M(簡稱 UUOZ組)、纈沙坦組(簡稱 UUOV組)、阿魏酸哌嗪分散片組(簡稱 UUOA組),每組10只。除假手術(shù)組外其余各組均行左側(cè)輸尿管結(jié)扎術(shù)[8]。手術(shù)前 1d開始給藥,化瘀泄?jié)岱浇M大鼠經(jīng)口灌服化瘀泄?jié)岱?.7g/(kg·d);阿魏酸哌嗪分散片組大鼠經(jīng)口灌服阿魏酸哌嗪分散片6.7mg/(kg·d);纈沙坦組大鼠經(jīng)口灌服纈沙坦5.3mg/(kg·d);假手術(shù)組和模型組灌服同等量生理鹽水,給藥至實驗結(jié)束前1d。于實驗第21天全部殺檢,取左側(cè)腎臟去掉被膜,濾紙吸干血跡,取部分腎皮質(zhì)保存于-80℃冰箱中用于RT-PCR,部分用4%多聚甲醛固定,留作常規(guī)病理學觀察及免疫組織化學觀察。
1.2.2 免疫組織化學方法 SABC法。半定量分析:采用HPIAS-1000型全自動彩色病理圖像分析系統(tǒng),在200倍光鏡下采集圖像,每例各選15個視野,計算1個視野中陽性細胞百分數(shù),在光亮度和放大倍數(shù)一致的條件下對免疫組化結(jié)果進行自動測量,最后取平均值。
1.2.3 RT-PCR ILK引物:長度 400 bp。上游引物:5’-GCACTCAATAGCCGTAGTG-3’,下游引物:5’-CCTACTTGTCCTGCATCTTC-3’,反應條件:94℃預變性 5min,94℃ 50s,56℃ 60s,72℃ 1min,共32個循環(huán),最后72℃ 8min充分延伸。GAPDH:長度452bp。上游引物:5’-ACCACAGTCCATGCCAT CAC-3’,下游引物:5’-TCCACCACCCTGTTGCTTA-3’,擴增產(chǎn)物反應條件:94℃預變性3min 94℃ 45s,60℃ 60s 72℃ 1min,共 38個循環(huán),最后 72℃ 7min充分延伸。將 PCR產(chǎn)物在2%瓊脂糖凝膠中進行電泳,置于凝膠圖像分析系統(tǒng) (UVP公司,美國 )進行吸光度掃描,以管家基因 GAPDH作為內(nèi)參照校正,用目的基因的吸光度與 GAPDH吸光度的比值代表目的基因的相對表達含量。每個樣本的每個指標重復做3次,取其均值。
采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計分析,采用One-Way ANOVA,組間兩兩顯著性比較采用 LSD法,顯著性標準為P<0.05。
ILK主要表達于腎小管上皮細胞胞漿中,假手術(shù)組ILK在腎小管上皮細胞中表達很弱。與假手術(shù)組比較,模型組和各治療組ILK的表達顯著增強,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與模型組相比,化瘀泄?jié)岱浇M、阿魏酸哌嗪分散片組、纈沙坦組ILK的表達減弱,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),其中化瘀泄?jié)岱浇MILK的表達優(yōu)于阿魏酸哌嗪分散片組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),其他各組間均無明顯差異(P>0.05)(表1)。
ILK RT-PCR半定量分析結(jié)果顯示,與假手術(shù)組比較,模型組和各治療組ILK的表達顯著增強,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);與模型組相比,化瘀泄?jié)岱浇M、阿魏酸哌嗪分散片組、纈沙坦組ILK的表達減弱,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),其中化瘀泄?jié)岱浇MILK的表達弱于阿魏酸哌嗪分散片組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),其他各組間均無明顯差異(P>0.05)(表 1)。
本病屬于中醫(yī)的“虛勞”、“腰痛”、“淋證”、“關(guān)格”、“癃閉”等范疇,其病因病機有以下幾個方面:①先天異常:慢性腎衰竭的病因與患者素體虛弱、加之過勞、外邪等誘因密切相關(guān)。正虛之中尤以氣虛為主,或兼氣陰兩虛,邪實有外邪、水停、濕濁、蘊痰、瘀血等多種。治療慢性腎衰時應首先重視權(quán)衡標本緩急,緩則治本,采用相應的益氣、養(yǎng)陰、助陽之法以扶助正氣固本。同時,“久病必瘀”,血不利則為水,瘀血阻滯,水濕郁結(jié)于內(nèi);或瘀血內(nèi)阻,氣滯血瘀??傊?,本病是以濕熱、瘀血、絡(luò)阻、氣虛等為基本病機,且相互轉(zhuǎn)化、相互影響。本實驗針對上述病機提出以化瘀通絡(luò)、泄?jié)峤舛緸橹委煷蠓?,兼以益氣,自擬化瘀泄?jié)岱街委煴静?。方中地龍、赤芍、丹參、大黃化瘀通絡(luò),槐花、公英清熱利濕、解毒泄?jié)幔迪犥泩陨⒔Y(jié),黃芪益氣且有走而不守之性,不僅可以扶正固本,還可以助丹參、地龍等化瘀通絡(luò)、祛邪治標,諸藥相伍通補并用,標本兼顧。
表1 各組大鼠ILK蛋白和基因的表達(珋x±s)
腎間質(zhì)纖維化主要表現(xiàn)為細胞外基質(zhì)(extracellular matrix ECM)的大量積聚和間質(zhì)肌成纖維細胞(Myofibroblast,MyoF)的增生。MyoF是合成細胞外基質(zhì)的主要細胞,MyoF數(shù)量與RIF的程度成正相關(guān),被認為是預測RIF最好的指標。MyoF除了小部分直接由成纖維細胞活化而來以外,還有相當一部分由腎小管上皮細胞轉(zhuǎn)化而來。這一過程稱為小管上皮細胞-肌纖維細胞轉(zhuǎn)分化(renal tubular epithelial to mesenchymal transition,EMT)[10],EMT在腎間質(zhì)纖維化的形成過程中起到關(guān)鍵性的作用[2]。研究 表 明,ILK參 與 了 EMT的 多 個 過程[2、11]。另有研究表明,TGF-β1 是目前所公認的致腎纖維化重要因子,它能通過多種途徑參與 EMT,在TGF-β誘導的 EMT過程中 ILK起重要作用,可以阻止EMT的發(fā)生。同時有研究證實,抑制Smad信號途徑后,能抑制 TGF-β1引起的 ILK表達增多和EMT,所以 ILK可能是 TGF-β1激活的信號通路下游的一個重要因子,在EMT中發(fā)揮著重要作用。即ILK因為參與 TGF-β1/Smad信號通路進而參與EMT,是EMT過程中的一個重要調(diào)節(jié)者,在腎間質(zhì)纖維化的發(fā)生中有重要作用[3、4]。
在前期研究中,我們通過觀察TGFβ1和磷酸化Smad2/3(p-Smad2/3)的表達,證實了化瘀泄?jié)岱侥軌蛲ㄟ^抑制腎組織 TGFβ1、p-Smad2/3蛋白的表達,從而延緩病變腎組織纖維化進程,發(fā)揮對腎間質(zhì)纖維化的拮抗作用[6、7]。本項研究中,我們繼以化瘀泄?jié)岱綄δI間質(zhì)纖維化大鼠進行干預性治療,觀察了在EMT過程中起關(guān)鍵作用的TGF-β下游因子-整合素連接激酶(ILK)。結(jié)果顯示,化瘀泄?jié)岱綄δI間質(zhì)纖維化大鼠具有明確的治療和保護作用,能減輕腎臟病理損害,減少纖維化面積。我們通過用免疫組化和RT—PCR檢測ILK蛋白及其mRNA在腎間質(zhì)纖維化大鼠腎組織中的表達情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)化瘀泄?jié)岱綄τ谀I間質(zhì)纖維化大鼠腎組織中ILK的表達具有一定的抑制作用,從而減少腎小管上皮細胞轉(zhuǎn)分化,使病變腎組織ECM合成減少,發(fā)揮對腎間質(zhì)纖維化的治療作用。
[1] Healy E, Brady HR. Role of tubule epithelial cells in pathogenesis of tubulointerstitial fibrosis induced by glomerular disease.Curr Opin Nephrol Hypertens,1998,7:525-530.
[2] Liu Y.Epithelial to mesenchymal transition in renal fibrogenesis:pathologic significance,molecularmechanism, and therapeutic intervention.JAm SocNephrol,2004,15:1-12.
[3] Lee YI,Kwon YJ,Joo CK.Integrin-linked kinase function isrequired for transforming growth factor beta-mediated epithelial tomesenchymal transition.Biochem BiophysResCommun,2004,316:997-1001.
[4] Li YJ,Yang JW,Dai CS,et al.Role for integrin-linked kinase in
mediating tubular epithelial to mesenchymal transition and renalinterstitial fibrogenesis.J Clin Invest,2003,112:503-516.[5] Masako S,Yasueru M,Shizuya S,et al.Targeted disruption of TGF-b1/Smad3 signaling protects against renal tubulo inter-stitial fibrosis induced by unilateral obstruction.J Clin Invest,2003,112(10):1486-1494.
[6] 潘利敏,王彥凱,王月華,等.化瘀泄?jié)岱綄δI間質(zhì)纖維化實驗大鼠腎小管上皮細胞轉(zhuǎn)分化的影響[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學雜志,2009,15(9):668-669,672.
[7] 潘利敏,王鳳麗,王彥凱,等.化瘀泄?jié)岱綄δI間質(zhì)纖維化實驗大鼠 TGF-β1、P-Smad2/3的影響[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學雜志,2010,16(9):775-776.
[8] Kaneto h,Morrissey J,McCracken R,et al.Enalapril reduces collagen typeⅣsynthesis and expansion of the interstitium in the obstructed kidney of the rat J.Kidney Int,1994,45:1637-1647.
[9] Persad S,Attwell S,Gray V,et al.Epithelial-mesenchymal transformation of renal tubular epithelial cells in vitro and in vivo[J].J Nephrol Dial Transplant,2000,15(suppl6):44-46.
[10] Zeisberq M,Bonner G,Maeshima Y,et al.Renal Fibrosis:Collagen Composition and Assembly Regulates Epithelial-Mesenchymal Transdifferentiation[J].J Am,Pathol 2001,159(4):1313-1321.
[11] LiY,DaiC,Wu C,et al.PINCH-1 promotes tubular epithelialto-mesenchymal transition by interacting with integrin-linked kinase[J].JAm SocNephro,l 2007,18(9):2534-2543.