黃鑫濤,洪華山,李小紅,李鴻雁,閆曉景,李之恒,李中原
· 論著 ·
替米沙坦對糖尿病高血壓大鼠腎內(nèi)小動脈重構(gòu)的影響
黃鑫濤,洪華山,李小紅,李鴻雁,閆曉景,李之恒,李中原
目的探討糖尿病高血壓大鼠(DSHR)的腎內(nèi)小動脈(IRSAs)的重構(gòu)及替米沙坦對IRSAs重構(gòu)的影響。方法40只12周自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)隨機(jī)分成4組,SHR對照組、DSHR組、高劑量治療組、低劑量治療組,每組10只。同時20只12周齡、性別配對的京都威斯特(WKY)大鼠隨機(jī)分2組,一組為正常對照組(WKY組),一組制成DWKY組,各組均為10只。低劑量治療組、高劑量治療組為SHR雄性大鼠STZ建模后,分別給予替米沙坦灌胃。其余僅給予蒸餾水灌胃。DSHR組及DWKY組僅注射鏈脲佐菌素(STZ)建模。8周后終止實驗。取左側(cè)腎臟經(jīng)蘇木素-伊紅(HE)、苦味酸-天狼猩紅(Sirius-red)、彈力纖維和膠原纖維雙重染色(P/VB法),IRSAs按血管外徑大小分20~49μm組、50~99μm組、100~200μm組,計算機(jī)輔助成像系統(tǒng)計算各組IRSAs血管壁面積(WA)、血管壁厚(WT)、血管腔徑(ID)及壁腔比(WT/ID)。各組切片以α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)、鼠抗人巨噬細(xì)胞單克隆抗體(ED1)、Ⅲ型膠原(COLⅢ)抗體免疫組化染色,ED1陽性細(xì)胞計數(shù),COLⅢ光密度IOD比較。原位末端標(biāo)記(TUNEL)檢測IRSAs血管壁細(xì)胞凋亡、增殖細(xì)胞核抗原PCNA免疫組化評估IRSAs血管壁細(xì)胞增殖,分別計算凋亡指數(shù)(AI)和增殖指數(shù)(PI)。結(jié)果①與WKY組比較,DWKY組血管WT增加,ID明顯減小,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。外徑50~99μm組與100~200μm組的IRSAs重構(gòu)相似,但50~99μm組WT/ID增加更為顯著。與DWKY組和SHR組比較,DSHR組WT、WA、WT/ID均升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。替米沙坦干預(yù)8周,高劑量治療組和低劑量治療組WT、WT/ID及WA均較DSHR組明顯改善,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。②SHR組和DWKY組血管PCNA陽性率比WKY組增高;與DSHR組比較,高劑量治療組和低劑量治療組PI均顯著降低,但二者陽性差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。高血壓合并糖尿病時細(xì)胞PCNA陽性較單一糖尿病或高血壓明顯,雖然無論高劑量還是低劑量替米沙坦治療8周均能明顯減少血管壁PCNA陽性細(xì)胞數(shù),但前者作用更為明顯。③與WKY組比較,DSHR組、SHR組、DWKY組IRSAs中膜凋亡細(xì)胞指數(shù)減少,差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)。④ 腎小球數(shù)目:與WKY組比較,DWKY組腎小球數(shù)目明顯減少[(423.8±37.4)個 vs.(338.7±40.5)個],差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01),SHR組未見腎小球明顯減少。DSHR組較DWKY組腎小球減少[(301.4±35.2)個 vs. (338.7±40.5)個],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。⑤ 血管外膜及周圍COLⅢ光密度(IOD):與WKY組比較,SHR組和DWKY組血管外膜COLⅢ組化染色I(xiàn)OD值增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05);與SHR組及DWKY組比較,DSHR外膜及血管周圍COLⅢ組化染色I(xiàn)OD值增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。高劑量治療組較DSHR組IOD值顯著減少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。⑥ 替米沙坦治療對DSHR的影響:高劑量替米沙坦能降低血壓,低劑量不影響大鼠血壓。治療組能夠減輕WT、WA、WT/ID增加、減少中膜細(xì)胞增殖,減輕腎小球減少及減少COLⅢ過度沉積,高劑量治療組作用較低劑量治療組明顯。結(jié)論①DWKY、SHR、DSHR的IRSAs均發(fā)生明顯重構(gòu),以DSHR重構(gòu)最為顯著。②RSAs重構(gòu)的細(xì)胞學(xué)機(jī)制主要與中膜VSMC的增殖、凋亡失衡和COLⅢ過度沉積有關(guān)。③高劑量與低劑量替米沙坦治療均能減輕IRSAs重構(gòu),高劑量更為有效。替米沙坦減輕血管重構(gòu)(VR)可能與改善增殖凋亡平衡等作用有關(guān)。
糖尿病性高血壓;腎內(nèi)小動脈;血管重構(gòu);平滑肌細(xì)胞;替米沙坦;大鼠
近年來,對于高血壓大鼠腎內(nèi)小動脈(intrarenal small arteries,IRSAs)重構(gòu)的研究明確了動脈重構(gòu)的存在[1,2],但重構(gòu)的具體部位及其細(xì)胞學(xué)機(jī)制尚未明確。國內(nèi)外尚無文獻(xiàn)報道血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(angiotensin receptor blocker,ARB)對自發(fā)性高血壓合并糖尿病大鼠IRSAs重構(gòu)的影響。自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)腹腔一次性注射鏈脲佐菌素(STZ)制作糖尿病合并高血壓模型,操作簡單,相對CR糖尿病高血壓大鼠(Cohen-Rosenthal diabetic hyperten-sive rats,CRDH)、肥胖Zucker大鼠成本較低,是研究高血壓合并糖尿病較為理想的動物模型[3-5]。本研究旨在明確IRSAs重構(gòu)的部位及其細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),替米沙坦對糖尿病高血壓大鼠(diabetic SHR,DSHR)IRSAs重構(gòu)的干預(yù)作用及其可能機(jī)制。
1.1 材料12周齡雄性清潔級SHR 40只、京都威斯特大鼠(Wistar-Kyoto,WKY)20只,體重250~300g,均購自上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司,合格證書號:SCXK(滬2006-0003);12 h光照/黑暗,飼料、墊料高壓滅菌,自由攝食進(jìn)水。所有動物研究全部符合國家《實驗動物管理條例》和《福建省實驗動物管理條例實施細(xì)則》。糖尿病組(diabetic Wistar-Kyoto,DWKY)及DSHR模型的建立:大鼠隔夜禁食至少8~10 h,稱取鏈脲佐菌素(Sigma公司),臨用前配制鏈脲佐菌素-檸檬酸-檸檬酸鹽緩沖液(0.1M/L,pH4.4)按照50 mg/kg劑量一次性腹腔注射(ip),造成糖尿病模型。72 h后抽血查空腹血糖>16.67 mmol/L,為模型成功。
1.2 方法
1.2.1 分組及干預(yù)40只12周SHR雄性大鼠隨機(jī)分成4組,SHR對照組、DSHR組、高劑量治療組、低劑量治療組,每組10只。同時20只12周齡、性別配對的WKY大鼠隨機(jī)分2組,一組為正常對照組(WKY組),一組制成DWKY組,各組均為10只。低劑量治療組、高劑量治療組為SHR雄性大鼠STZ建模后,分別給予替米沙坦(河南天方藥業(yè)股份有限公司,國藥準(zhǔn)字H20041746)0.5 mg·kg-1·d-1、5 mg·kg-1·d-1灌胃。其余僅給予蒸餾水灌胃。DSHR組及DWKY組僅STZ建模。8周后終止實驗。
1.2.2 血糖、血壓測定大鼠禁食8~10 h,于清醒狀態(tài)下固定于鼠套內(nèi),75%酒精消毒后用2 ml針筒抽取大鼠尾靜脈血1~2 ml,送本院生化室檢驗。建模前、建模后72 h及處死前各測一次血糖。大鼠于40℃預(yù)熱15 min,用RBP-1B型大鼠血壓儀測量大鼠清醒安靜狀態(tài)下尾動脈收縮壓(SBP)。12周齡至16周齡,每周測一次血壓,之后每兩周測一次血壓。
1.2.3 標(biāo)本收集各組分別干預(yù)8周后終止實驗。每只大鼠稱重后用氯胺酮/地西泮混合(75/5 mg·kg-1)腹腔注射(ip)麻醉后固定于手術(shù)臺上,常規(guī)手術(shù)區(qū)消毒、鋪巾,迅速開胸,用外科剪在右心耳處剪一小孔。輸液管針頭刺入左心室,連接100 ml注射器針筒,迅速以生理鹽水灌洗,待腎臟顏色呈淺紅色或白色,以外科剪留取腎臟,標(biāo)本沿最大冠狀切面切開,之后置于10%的中性甲醛中保存。常規(guī)石蠟包埋后,每個組織塊做連續(xù)切片(厚度5μm),蘇木素-伊紅(HE)染色、苦味酸-天狼猩紅(Sirius-red)染色、彈力纖維和膠原纖維的雙重染色(P/VB)、TUNEL染色及免疫組化染色。
1.2.4 染色切片的病理學(xué)測量應(yīng)用顯微鏡計算機(jī)輔助圖像分析系統(tǒng),常規(guī)HE染色對腎臟和血管形態(tài)評價。Sirius-red染色,按Isoyama[6]描述的方法,將血管按外徑大小分3組,20~49μm 組每切片計數(shù)2~3個,50~99μm 組每切片計數(shù)3~5個,100~200μm 組每切片計數(shù)2~3個取平均值。IRSAs壁橫截面積依據(jù)Tanaka[7]介紹的方法略做改動:分別沿內(nèi)膜與管腔,中膜與外膜接觸面畫圈,Image-pro Plus自行運(yùn)算計算血管腔徑平均值(ID),血管中膜面積(WA)、血管中層厚度(WT),壁/腔比(WT/ID),因外膜與血管周圍纖維化連在一起不能準(zhǔn)確區(qū)分,暫不計入。P/VB染色[7]可將內(nèi)膜與中膜明顯區(qū)分,結(jié)合HE染色及Sirius-red染色對血管重構(gòu)(vascular remodeling,VR)及管壁增厚部位做出更好評價。在Sirius-red染色下,觀察整張切片腎小球的總數(shù)量。
1.2.5 PV6001/6002兩步法免疫組化染色的判斷方法PCNA免疫組化染色每只大鼠隨機(jī)選取1張切片,每張切片隨機(jī)選擇10條直徑20~200 μm的IRSAs,計數(shù)血管壁增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)陽性細(xì)胞數(shù)占血管細(xì)胞總數(shù)百分比,即增殖指數(shù)(PI);鼠抗人巨噬細(xì)胞單克隆抗體(ED1)免疫組化染色每只大鼠隨機(jī)選取1張切片,每張切片隨機(jī)取10個視野,計算每平方毫米ED1陽性細(xì)胞數(shù)(個/mm2)。
1.2.6 TUNEL染色標(biāo)記IRSAs凋亡細(xì)胞判斷方法TUNEL陽性細(xì)胞核呈紅色。每張切片隨機(jī)選擇10根直徑20~200μm的IRSAs,計數(shù)動脈壁TUNEL陽性細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)百分比,即凋亡指數(shù)(AI)。
1.3 統(tǒng)計處理SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用方差分析(One-Way ANOVA),先確定樣本是否符合正態(tài)分布,再行方差齊性檢驗,根據(jù)方差齊性選用檢驗方法,LSD-t和SNK-q檢驗或Dunnett-t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 IRSAs的重構(gòu)及替米沙坦干預(yù)的作用與WKY組比較,DWKY組血管WT增加,ID明顯減小,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。外徑50~99μm組與100~200μm組的IRSAs重構(gòu)相似,但50~99μm組WT/ID增加更為顯著。與DWKY組和SHR組比較,DSHR組WT、WA、WT/ID均升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。替米沙坦干預(yù)8周,高劑量治療組和低劑量治療組WT、WT/ID及WA均較DSHR組明顯改善,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)(表1)。
2.2 IRSAs中膜細(xì)胞增殖的變化采用PCNA免疫組化染色來識別增殖細(xì)胞。染色結(jié)果PCNA在血管壁的外膜、中膜、內(nèi)膜均有表達(dá)。本實驗僅計數(shù)位于IRSAs中膜的PCNA陽性細(xì)胞及中膜細(xì)胞總數(shù)。SHR組和DWKY組血管PCNA陽性率比WKY組增高;與DSHR組比較,高劑量治療組和低劑量治療組PI均顯著降低,但二者陽性差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。高血壓合并糖尿病時細(xì)胞PCNA陽性較單一糖尿病或高血壓明顯,雖然無論高劑量還是低劑量替米沙坦治療8周均能明顯減少血管壁PCNA陽性細(xì)胞數(shù),但前者作用更為明顯(表2)。
2.3 IRSAs中膜細(xì)胞凋亡的變化為了研究細(xì)胞凋亡是否參與IRSAs重構(gòu),本實驗采用TUNEL標(biāo)記凋亡細(xì)胞。各組IRSAs全層均有TUNEL標(biāo)記細(xì)胞,外膜及中膜處比較明顯。本實驗僅計數(shù)位于IRSAs中膜的TUNEL標(biāo)記細(xì)胞及中膜細(xì)胞總數(shù)。與WKY組比較,DSHR組、SHR組、DWKY組IRSAs中膜凋亡細(xì)胞指數(shù)減少,差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)(表2)。
2.4 IRSAs中膜處于增殖或凋亡狀態(tài)的細(xì)胞類型判定為了判定處于PCNA或TUNEL標(biāo)記陽性狀態(tài)的細(xì)胞類型,α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)免疫組化染色。結(jié)果:IRSAs中膜呈陽性表達(dá),說明為中膜血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cell,VSMC),而PCNA陽性細(xì)胞在血管壁全層表達(dá)。TUNEL陽性細(xì)胞主要位于血管的中膜及外膜,提示VSMC的增殖和凋亡參與IRSAs的重構(gòu),增殖與凋亡失衡可能是 IRSAs重構(gòu)的重要機(jī)制(圖1)。
2.5 各組大鼠腎小球數(shù)目變化在Sirius-red染色下,計數(shù)整張切片腎小球數(shù)目,比較腎小球數(shù)目的變化。與WKY組比較,DWKY組腎小球數(shù)目明顯減少[(423.8±37.4)個 vs. (338.7±40.5)個],差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01),SHR組未見腎小球明顯減少。DSHR組較DWKY組減少[(301.4±35.2)個 vs. (338.7±40.5)個],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
2.6 血管外膜及周圍Ⅲ型膠原(COLⅢ)變化前述Sirius-red染色下觀察到血管外膜發(fā)生顯著纖維化,免疫組化示COLⅢ在血管外膜及周圍過度沉積。與WKY組比較,SHR組和DWKY組血管外膜COLⅢ組化染色I(xiàn)OD值增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05);與SHR組及DWKY組比較,DSHR外膜及血管周圍COLⅢ組化染色I(xiàn)OD值增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。提示高血壓、糖尿病二者對血管外膜及血管周圍纖維化有協(xié)同作用。高劑量治療組較DSHR組IOD值顯著減少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。
2.7 ED1陽性細(xì)胞在各組腎內(nèi)表達(dá)DSHR組腎內(nèi)ED1陽性表達(dá)均高于DWKY組、SHR組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。與DSHR組對比,低劑量治療組降低了ED1的數(shù)量,高劑量治療組下降更明顯,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)(表2)。
2.8 IRSAs旁ED1陽性細(xì)胞與IRSAs重構(gòu)相關(guān)分析WT/ID在各組VR中均升高,提示血管重構(gòu)。WT/ID與ED1陽性細(xì)胞個數(shù)呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=0.507(P<0.01)。
表1 各組大鼠IRSAs重構(gòu)的參數(shù)比較
VR的指標(biāo)包括血管壁增厚、血管壁腔比增高和小動脈的稀少,隨之產(chǎn)生血管功能異常[8]。本研究觀察到20周齡的SHR的IRSAs發(fā)生了明顯的重構(gòu),其重構(gòu)與Dzau等[9]所述小動脈,通過對IRSAs彈力纖維的染色,將中膜與內(nèi)膜明顯區(qū)分,可見增厚的部位主要為血管中膜,不同外徑、不同疾病狀況下VR有一定差異,主要表現(xiàn)在WT、WT/ID的增加,不伴有WA的改變,在糖尿病合并高血壓時的協(xié)同效應(yīng)主要表現(xiàn)在WT/ID比值增加。50~200μm的血管除了上述改變外,尚伴有內(nèi)徑的減小和壁面積的增加,各組重構(gòu)血管中層VSMC計數(shù),發(fā)現(xiàn)細(xì)胞增多,PCNA免疫組化陽性,提示IRSAs重構(gòu)與VSMC增生有關(guān);低劑量替米沙坦能顯著降低WT、WA,增加WT/ID改善VR,但高劑量改變更明顯。VR包括微細(xì)動脈和毛細(xì)血管的數(shù)目改變[10],腎小球是腎內(nèi)最小的結(jié)構(gòu)性血管團(tuán),本研究發(fā)現(xiàn),8周后DWKY腎小球數(shù)量明顯降低,8周內(nèi)SHR腎小球的數(shù)目沒有明顯減少,但DSHR與DWKY腎小球數(shù)目存在差異,糖尿病對腎小球的損害可能較高血壓發(fā)生時間早,高血壓對糖尿病造成的腎小球減少有促進(jìn)作用。低劑量替米沙坦可抑制腎小球減少,高劑量替米沙坦抑制腎小球減少的作用更為顯著。
圖1 各組大鼠α-SMA免疫組化染色,AEC顯色,蘇木素復(fù)染,陽性呈紅色,為血管中層VSMC(A:WKY組;B:DWKY組;C:SHR組;D:DSHR組;E:高劑量治療組;F:低劑量治療組)
表2 不同種類大鼠腎IRSAs中膜PI、AI及ED1比較
腎內(nèi)小血管中膜的α-SMA的免疫組化染色證實增厚的部位是中膜VSMC,VSMC增生與凋亡的不平衡是導(dǎo)致血管WT、WA以及WT/ID改變的直接原因。本研究發(fā)現(xiàn)不同外徑的血管其VR方式不同,外徑20~49μm血管WT、WT/ID增加,但WA無明顯改變,細(xì)胞核計數(shù)也未發(fā)現(xiàn)組間差異。推測50μm以內(nèi)的VR主要與VSMC重排有關(guān)。PCNA是一種核蛋白,與細(xì)胞增殖有密切關(guān)系。高血壓、糖尿病TRSAs血管壁增殖細(xì)胞均明顯增多,二者有協(xié)同作用。細(xì)胞核計數(shù)也觀察到血管壁細(xì)胞總數(shù)的變化,可以證實VSMC增生是導(dǎo)致VR的重要原因。高劑量治療組和低劑量治療組PI的下降,提示替米沙坦治療可通過減少IRSAs中膜VSMC的增殖減輕VR。細(xì)胞凋亡發(fā)生于VR過程中,VSMC的凋亡被認(rèn)為是VR的一個基本控制因素[10]。在多種疾病狀態(tài)下,VSMC雖然細(xì)胞凋亡增加,但與增生失調(diào)。本研究觀察到20周齡的SHR、DWKY組IRSAs的VSMC凋亡指數(shù)下降,說明凋亡也參與IRSAs重構(gòu)。替米沙坦劑量依賴性地改善凋亡與增殖平衡而維持血管的正常結(jié)構(gòu)。高血壓、高脂血癥等VR首先看到的就是血管外膜的改變[11]。膠原是最重要的一類細(xì)胞外基質(zhì),本研究中觀察到外膜COLⅢ的改變,SHR、DWKY、DSHR表達(dá)依次增強(qiáng)。表明高血壓、糖尿病等多種狀況下,血管外膜COLⅢ沉積,諸因素彼此有協(xié)同效應(yīng)[12]。雖然低劑量替米沙坦能明顯抑制COLⅢ過度表達(dá),改善血管外膜及血管周圍纖維化,但高劑量更為有效。在高血壓VR中,炎癥起著重要的作用[13],炎癥對重構(gòu)血管的生長、凋亡和纖維化均有影響[14]。IRSAs重構(gòu)尚無相關(guān)報道。我們探索觀察ED1陽性細(xì)胞是否與IRSAS重構(gòu)有關(guān)。觀察到SHR、DWKY、DSHR腎內(nèi)巨噬細(xì)胞主要分布于血管周圍及腎小球旁,數(shù)量明顯增多。使用替米沙坦干預(yù)8周,巨噬細(xì)胞數(shù)目減少,伴隨VR減輕,上述提示炎癥可能與IRSAs的重構(gòu)有關(guān),替米沙坦除了通過降壓機(jī)制發(fā)揮作用外,抑制血管炎癥反應(yīng)可能是不依賴于降低血壓發(fā)揮抗VR的機(jī)制之一,但有待進(jìn)一步研究證實。
激活的核轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPAR-γ)復(fù)合物影響調(diào)節(jié)游離脂肪酸代謝、胰島素敏感性和脂肪分化基因的表達(dá),在血管壁細(xì)胞上,PPAP-γ激動劑發(fā)揮了抗炎,抗氧化和抗增殖的效應(yīng)[15]。替米沙坦與PPAR-γ配體吡格列酮在結(jié)構(gòu)上有相同之處,可部分激活PPAR-γ。激活程度可達(dá)到吡格列酮、羅格列酮的25%~30%,改善糖脂代謝,還能避免體重增加、脂肪堆積、水鈉潴留等副作用。PPAR-γ與激動劑結(jié)合后,可通過抑制IκB的激酶IKK活性,阻止IκB降解;減少與NF-κB相結(jié)合的P50/ P65烷基化二聚體水平或直接抑制NF-κBDNA合成等抑制炎癥反應(yīng)進(jìn)程[16],本研究觀察到低劑量替米沙坦治療對改善血管重構(gòu)發(fā)揮部分作用,是否與PPAR-γ部分激動有關(guān)有待研究。
綜上所述,DWKY、SHR、DSHR的IRSAs均發(fā)生明顯重構(gòu),而以DSHR重構(gòu)最為顯著;IRSAs重構(gòu)的細(xì)胞學(xué)機(jī)制主要與中膜VSMC的增殖、凋亡失衡和COLⅢ過度沉積有關(guān);高劑量替米沙坦降低血壓,低劑量替米沙坦不影響血壓。替米沙坦治療能減輕IRSAs重構(gòu),可能與降血壓及改善增殖凋亡平衡等有關(guān)。本研究因為要觀察到高血壓和糖尿病對IRSAs的慢性損害,造成實驗周期過長,但形態(tài)學(xué)證據(jù)表明IRSAs發(fā)生了顯著重構(gòu),高血壓合并糖尿病存在,IRSAs重構(gòu)程度加重,為多因素并存下VR的特點和機(jī)制提供了相應(yīng)的證據(jù)。
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Remodeling of intrarenal small arteries in rats with diabetic hypertension and influence of telmisartan on the remodeling
HUANG Xin-tao*, HONG Hua-shan, LI Xiao-hong, LI Hong-yan, YAN Xiao-jing, LI Zhi-heng, LI Zhong-yuan.*Second Department of Cardiovasology, Central Hospital of Zhumadian City, Henan Province, Zhumadian 460000, China.
HONG Hua-shan, E-mail: 40088248@qq.com
ObjectiveTo investigate the remodeling of intrarenal small arteries (IRSAs) in diabetic spontaneous hypertension rats (DSHR), and the influence of telmisartan on IRSAs remodeling.MethodsMale SHR rats (12 weeks old, n=40) were randomly divided into SHR group, DSHR group, high-dose group and low-dose group (each n=10), and at the same time, WKY rats (12 weeks old, n=20) were randomly divided into normal controlgroup (WKY group) and diabetic WKY group (DWKY group, each n=10). The low-dose group and high-dose group were intragastrically given telmisartan, and other groups were intragastrically given distilled water after model establishment with STZ. IRSAs were divided, according to external diameters of vessels, into 20 μm-49 μm group (20-49 group), 50 μm-99 μm group (50-99 group) and 100 μm-200 μm group (100-200 group). The wall area (WA), wall thickness (WT) and internal diameter (ID) of IRSAs and ratio of WT to ID (WT/ID) were calculated by using computer-assisted image analysis system in all groups. IRSAs sections were stained with α-SMA, ED1 and COLIII immunohistochemistry technique for counting ED1 positive cells and comparing integrated optical density (IOD) of COLIII in all groups. The wall cell apoptosis of IRSAs was detected by using TUNEL, wall cell proliferating of IRSAs was reviewed by using PCNA immunohistochemistry technique, and apoptosis index (AI) and proliferating index (PI) were calculated respectively.Results①Compared with WKY group, WT increased, ID decreased significantly (all P<0.05). IRSAs remodeling was similar in 50-99 group and 100-200 group, but increased more significantly in 50-99 group. Compared with DWKY group and SHR group, WT, WA and WT/ID increased (all P<0.05) in DSHR group. After telmisartan intervention for 8 w, WT, WT/ID and WA were improved significantly in high-dose group and low-dose group compared with DSHR group (all P<0.05). ②The positive rate of PCNA increased in SHR group and DWKY group compared with WKY group. PI decreased significantly in high-dose group and low-dose group compared with DSHR group (P<0.01). PCNA positive was more significant in SHR than that in rats with only diabetes or hypertension. Telmisartan in high-dose or low-dose decreased significantly PCNA positive cells after 8 w, but high-dose telmisartan had more significant effect. ③Compared with WKY group, AI decreased in DSHR group, SHR group and DWKY group (all P<0.01). ④Compared with WKY group, the number of glomeruli decreased significantly in DWKY group [(423.8±37.4) vs. (338.7±40.5), all P<0.01], and there was no glomeruli decrease in SHR group. Compared with DWKY group, the number of glomeruli decreased in DSHR group [(301.4±35.2) vs. (338.7±40.5), P<0.05]. ⑤Compared with WKY group, IOD of COLⅢ increased in SHR group and DWKY group (all P<0.05). Compared with SHR group and DWKY group, IOD of COLⅢ increased in DSHR group (all P<0.05). IOD of COLⅢ decreased in high-dose group compared with DSHR group (P<0.01). ⑥High-dose telmisartan reduced blood pressure, and low-dose telmisartan had no effect on blood pressure. The increases of WT, WA and WT/ID were relieved, proliferation was reduced, decrease of glomeruli number was alleviated and COLⅢ overdeposition was decreased in treatment groups, which was more significant in high-dose group.Conclusion①The remodeling of IRSAs occurred in DWKY group, SHR group and DSHR group, and was more significant in DSHR group. ②The remodeling of RSAs is mainly related to the proliferation of VSMC, abnormal apoptosis and COLⅢ overdeposition. ③High-dose telmisartan and low-dose telmisartan all can alleviate the remodeling of RSAs, and high-dose telmisartan is more effective. The relieving effect of telmisartan on vascular remodeling maybe related to the improvement of proliferation and apoptosis balance.
Diabetic spontaneous hypertension; Intrarenal small arteries; Vascular remodeling; Smooth muscle cell; Telmisartan; Rats
R587.1
A
1674-4055(2015)06-0821-06
2015-07-06)
(責(zé)任編輯:姚雪莉)
460000 駐馬店,河南省駐馬店市中心醫(yī)院心血管內(nèi)二科(黃鑫濤,李小紅,李鴻雁,閆曉景,李之恒,李中原);福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院干部病房科(洪華山)
洪華山,E-mail:40088248@qq.com
10.3969/j.issn.1674-4055.2015.06.31