曹英杰,陳曉嵐范亞平,楊紅利
(南通大學(xué)附屬醫(yī)院腎臟內(nèi)科,江蘇 南通 226001)
HSPG是腎小球基底膜的重要組成成分,構(gòu)成腎小球?yàn)V過的電荷屏障,其結(jié)構(gòu)的破壞系導(dǎo)致蛋白尿的重要原因。Hpa是一種葡萄糖醛酸內(nèi)切酶,能識(shí)別HSPG的側(cè)鏈[1-2]。將側(cè)鏈水解為多個(gè)小分子片段,導(dǎo)致腎小球基底膜電荷屏障的破壞。近年來研究表明其表達(dá)異常與蛋白尿的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系[3-4]。雷公藤的主要有效成分雷公藤甲素(triptolide),具有多種藥理作用,包括免疫抑制、抑制炎性反應(yīng)、抗腫瘤、抗生育等。在各種腎小球疾病中,其可以通過多種有效機(jī)制保護(hù)及修復(fù)腎小球足細(xì)胞[5-6]。本實(shí)驗(yàn)中我們觀察阿霉素腎病大鼠模型腎小球中Hpa和HSPG的表達(dá),及雷公藤甲素治療后表達(dá)的改變,探討Hpa在此模型中的病理作用及其可能的致病機(jī)制,及雷公藤甲素對(duì)其的保護(hù)作用,為臨床治療腎臟病提供理論基礎(chǔ)和作用靶點(diǎn)。
健康清潔級(jí)雄性SD大鼠,每只體重200~230g,取自南通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。兔抗鼠Hpa抗體購于Groundwork Biotechnology Diagnosticate公司,羊抗鼠HSPG抗體購于lifespan公司,生物素化羊抗兔和兔抗羊二抗購于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。注射用阿霉素購于浙江海正藥業(yè)股份有限公司(生產(chǎn)批號(hào)091002),雷公藤甲素購自南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司。
適應(yīng)性喂養(yǎng)SD大鼠1周后按隨機(jī)分組法分為3組,①A組(對(duì)照組);②B組(阿霉素模型組):大鼠尾靜脈一次性注射阿霉素5mg/kg;③C組(雷公藤甲素治療組):大鼠尾靜脈一次性注射阿霉素5mg/kg后,次日起給予雷公藤甲素(0.2mg/kg/d)灌胃,連續(xù)治療4周。其中A組及B組均在次日給予同療程等量生理鹽水灌胃。
1.3.1 大鼠24h尿蛋白定量 兩組大鼠分別在注射阿霉素前(0d)及注射后第7、14、21、28d單獨(dú)置代謝籠,收集24h尿液,24h尿蛋白定量測(cè)定應(yīng)用雙縮脲比濁法。
1.3.2 大鼠腎組織Hpa及HSPG的表達(dá) 4%多聚甲醛固定大鼠腎組織,制3μm石蠟切片,行HE、PAS染色。按試劑盒說明書操作免疫組化,脫蠟水化3μm石蠟切片,熱誘導(dǎo)修復(fù),3%過氧化氫20min后,20%羊血清室溫孵育30min,分別滴加一抗兔抗鼠Hpa(1∶100)和羊抗鼠HSPG(1∶50)4℃過夜。滴加二抗50μl,濕盒37℃孵育30min,DAB顯色,蘇木素襯染色,樹脂封片。每只大鼠腎組織切片選取隨機(jī)5個(gè)腎小球高倍視野,陽性為呈棕黃色顆粒狀物質(zhì)沉積,全自動(dòng)圖像分析系統(tǒng)(Leica公司,Quantiment 570970)掃描分析,計(jì)算陽性吸光度值。
各組數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,各個(gè)組間均數(shù)比較采用單因素方差分析,各時(shí)間點(diǎn)兩兩比較采用t檢驗(yàn),相關(guān)性分析采用Pearson分析。數(shù)據(jù)處理采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
注射阿霉素2周后光鏡下腎小球改變不明顯,電鏡下見上皮細(xì)胞足突廣泛融合,提示造模成功,符合腎小球微小病變病理特征(圖1B組)。A組為對(duì)照組。
圖1 阿霉素腎病大鼠及對(duì)照組大鼠腎臟病理改變
見表1。
表1 各組不同時(shí)間點(diǎn)24h尿蛋白定量的變化 mg/24h
A組各時(shí)間點(diǎn)24h尿蛋白定量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。B組第7天24h尿蛋白定量有所增加,但與A、C組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);第14、21及28天時(shí),B組24h尿蛋白定量較同時(shí)間點(diǎn)A組及同組前一時(shí)間點(diǎn)明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1)。C組中第14、21及28天時(shí)尿蛋白定量較同時(shí)間點(diǎn)A組及同組前一時(shí)間點(diǎn)明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而與B組比明顯下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
A組各時(shí)間點(diǎn)Hpa的表達(dá)無明顯差異(P>0.05)。第14、21及28天時(shí),B組、C組Hpa的表達(dá)較同時(shí)間點(diǎn)A組及同組前一時(shí)間點(diǎn)明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(見表2,圖2,圖4)。而HSPG的表達(dá)則明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。C組中第14、21及28天時(shí)Hpa的表達(dá)較同時(shí)間點(diǎn)B組明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而HSPG的表達(dá)則明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(見表3,圖3,圖5)。
表2 各組Hpa免疫組化半定量結(jié)果(吸光度A值)
表3 各組HSPG免疫組化半定量結(jié)果(吸光度A值)
圖2 各組Hpa的表達(dá)(吸光度A值)
圖3 各組HSPG的表達(dá)(吸光度A值)
圖4 各組不同時(shí)間點(diǎn)Hpa的表達(dá)(免疫組化,×400)
圖5 各組不同時(shí)間點(diǎn)HSPG的表達(dá)(免疫組化,×400)
各組尿蛋白定量與Hpa的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.768,P<0.05),Hpa與HSPG的表達(dá)成負(fù)相關(guān)(r=-0.691,P<0.05)
見圖6、圖7。
圖6 尿蛋白定量與Hpa的表達(dá)呈正相關(guān)
圖7 Hpa與HSPG的表達(dá)成負(fù)相關(guān)
HSPG是一種位于細(xì)胞表面、細(xì)胞外基質(zhì)及基底膜的大分子物質(zhì),主要由足細(xì)胞和壁層上皮細(xì)胞分泌,作為足細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和壁層上皮細(xì)胞的附著點(diǎn),其主要作用是為腎小球?yàn)V過膜的電荷屏障提供負(fù)電荷[7-8]。Hpa于N-乙酰葡萄糖苷和D-葡萄糖醛酸結(jié)合部位切斷HSPG的HS側(cè)鏈,使其逐段分解,導(dǎo)致多種與HS結(jié)合的活性因子釋放,如抗凝血酶Ⅲ、血小板源性生長因子、肝細(xì)胞生長因子等,參與多種生理與病理過程。
Triptolide主要用于各種自身免疫性疾病及腎炎的治療,是雷公藤的主要有效成分之一[9-10],其具有保護(hù)足細(xì)胞、抗炎、免疫抑制、抗腫瘤等作用[11]。目前有關(guān)雷公藤對(duì)足細(xì)胞的保護(hù)作用研究較多,其可以通過多種機(jī)制對(duì)腎小球足細(xì)胞起保護(hù)作用。研究表明triptolide對(duì)被動(dòng)型Heymann腎炎療效顯著,其對(duì)足細(xì)胞足突融合有抑制作用,促進(jìn)nephrin和podocin等足細(xì)胞裂孔膜關(guān)鍵分子的表達(dá),從而促進(jìn)裂孔膜蛋白結(jié)構(gòu)的修復(fù)和減輕足細(xì)胞病變[12],有效地減少蛋白尿。
阿霉素大鼠模型是經(jīng)典的微小腎病動(dòng)物模型,許多臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)Hpa表達(dá)異常可能與微小病變腎病蛋白尿的發(fā)生有關(guān)。KramerA等研究發(fā)現(xiàn)活性氧族(ROS)及腎素血管緊張素系統(tǒng)(RAS)調(diào)節(jié)阿霉素腎?。ˋN)大鼠腎小球Hpa的表達(dá)[13]。但鮮有對(duì)HSPG表達(dá)及雷公藤甲素對(duì)其的影響研究。本實(shí)驗(yàn)以5mg/kg阿霉素尾靜脈注射造模,動(dòng)態(tài)觀察了各個(gè)時(shí)間點(diǎn)尿蛋白變化,并觀察腎臟病理變化以及腎臟組織Hpa與HSPG表達(dá)的改變。注射7d后尿蛋白開始增多,24h尿蛋白定量在14d后進(jìn)行性升高,并與Hpa表達(dá)呈正相關(guān),與HSPG表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。組織學(xué)檢測(cè)光鏡下腎小球系膜增生不明顯,病變輕微。電鏡下顯示腎小球足細(xì)胞足突廣泛融合,符合腎小球微小病變改變。而在雷公藤甲素治療組中,24h尿蛋白定量及Hpa表達(dá)明顯降低,而HSPG的表達(dá)升高。提示雷公藤甲素可能通過抑制Hpa而減少HSPG的降解,保護(hù)腎小球基底膜的電荷屏障,從而改善蛋白尿。
綜上所述,Hpa表達(dá)增加及活性增強(qiáng)在腎小球疾病蛋白尿發(fā)生發(fā)展中具有重要病理作用。雷公藤可以通過抑制Hpa的表達(dá)而減少蛋白尿的發(fā)生,可能成為雷公藤治療腎臟病新的靶點(diǎn)。
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