曾映娟,孫 瑩,文江華,胡 芳,羅順葵,魯紅云
(中山大學附屬第五醫(yī)院內(nèi)分泌科,廣東珠海519000)
清道夫受體A(scavenger receptor A,SR-A)是一種跨膜糖蛋白受體,參與氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)和高級糖基化終產(chǎn)物(AGEs)的攝取并且在調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)、細胞黏附、細胞凋亡等生理病理過程中起著重要作用。最近發(fā)現(xiàn)敲除SR-A 基因的小鼠對鏈脲佐菌素(STZ)誘導的糖尿病腎損害具有抵抗性,其24h尿清蛋白、腎小管間質(zhì)損傷、浸潤的巨噬細胞數(shù)目及轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)的表達等均較同系野生型糖尿病小鼠明顯減少,提示SR-A 是糖尿病腎病小管間質(zhì)纖維化的危險因素之一。大量的研究證實血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)能延緩糖尿病腎病小管間質(zhì)纖維化發(fā)展,但是否會對SR-A 的表達產(chǎn)生一定的作用目前尚不清楚。
1.1 動物與材料 實驗動物購自中山大學實驗動物中心,STZ購自美國Sigma公司,培哚普利購自法國施維雅公司,大鼠尿清蛋白檢測試劑盒購自美國Bethyl公司,羊抗鼠SR-A 多克隆抗體購自美國Santa Cruz公司,免疫組織化學SP(法)試劑盒、DAB顯色試劑盒、Masson三色染色試劑盒購自福州邁新公司。
1.2 方法
1.2.1 動物分組與模型的建立 用隨機數(shù)字表將大鼠分為健康對照組(n=9),糖尿病組(n=9)和培哚普利干預(yù)組(n=9)。糖尿病組與培哚普利干預(yù)組大鼠給予STZ(溶于0.1 mol/L、pH4.2的枸櫞酸緩沖液)60mg/kg一次性腹腔注射,72h測血糖大于16.7mmol/L為模型制作成功;健康對照組給予等量的枸櫞酸緩沖液一次性腹腔注射。培哚普利干預(yù)組給予培哚普利4mg·kg-1·d-1灌胃,健康對照組和糖尿病組給予等量飲用水。整個實驗期間動物喂標準飼料,自由飲水,共觀察24周。
1.2.2 一般生化指標和標本收集 每4周將大鼠放入代謝籠內(nèi)留取24h尿液,記錄尿量,按試劑盒書說明測定尿清蛋白,并檢測每只大鼠的隨機血糖和體質(zhì)量;第24周測量體質(zhì)量后處死大鼠,取出腎臟,計算腎臟質(zhì)量/體質(zhì)量比值。收集腎臟標本進行相關(guān)實驗。
1.2.3 Masson染色 石蠟切片,常規(guī)脫蠟至水,Masson復(fù)合染色液染色,磷鉬酸溶液染色,苯胺藍染色,脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。結(jié)果判定:每張切片隨機選擇10個視野,觀察腎小管間質(zhì)的病理變化,進行量化評分,0分:正常;1分:間質(zhì)纖維化、炎癥細胞浸潤、腎小管萎縮、水腫、變性及小管管型等病變范圍小于25%;2分:病變范圍25%~<50%;3分:病變范圍≥50%;最后以平均值來表示該標本腎小管間質(zhì)損傷指數(shù)[1]。
1.2.4 逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測SR-A mRNA 的表達 按照Trizol試劑盒說明書提取總RNA,cDNA 的合成參照cDNA 第一鏈合成試劑盒說明操作,RT-PCR 反應(yīng)按照SYBR GreenⅠPCR 試劑盒說明操作。大鼠特異性基因引物由Invitrogen公司合成,SR-A:正向引物5′-ACT TCA GCA TGG CAA CCG AC-3′,反 向 引 物5′-TGG AAA TTG CAT CCA GGG AC-3′,擴增片段長度105bp;內(nèi)參基因采用甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH),正向引物5′-AGG GCT GCC TTC TCT TGT GA-3′,反向引物5′-AAC TTG CCG TGG GTA GAG TCA-3′,擴增片段長度110bp。反應(yīng)體系50μL,反應(yīng)條件:93℃預(yù)變性3min;93 ℃變性30s,55 ℃退火30s,72 ℃延 伸30 s,40個循環(huán),每個循環(huán)延伸后收集一次熒光;最后進行熔解曲線分析。陰性對照采用滅菌雙蒸水代替cDNA,采用雙標準曲線法相對定量,以SR-A 與內(nèi)參基因表達量的比值來表示其相對表達水平。每個樣品復(fù)孔3次,取平均值。
1.2.5 免疫組織化學染色 采用Eli Vision法。石蠟切片,常規(guī)脫蠟至水,抗原修復(fù);3%過氧化氫滅活內(nèi)源性酶;4 ℃過夜孵育一抗(美國Sata Cruz公司羊抗鼠SR-A,1∶200PBS 稀釋);使用免疫組織化學SP 試劑盒孵育二抗;DAB 溶液顯色,陽性為棕黃色后終止顯色;蘇木素復(fù)染后中性樹脂封片。
1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS16.0軟件處理數(shù)據(jù),計量資料以±s表示,多組資料比較采用單因素方差分析和q檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 一般指標比較 24周實驗結(jié)束時,糖尿病組大鼠死亡1只,健康對照組與培哚普利干預(yù)組無大鼠死亡。糖尿病組大鼠的體質(zhì)量低于健康對照組(P<0.05),而腎臟質(zhì)量/體質(zhì)量比值、血糖和24h尿清蛋白均高于健康對照組(P<0.05);與糖尿病組比較,培哚普利干預(yù)組大鼠的體質(zhì)量、腎臟質(zhì)量/體質(zhì)量比值、血糖差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),但24h尿清蛋白明顯降低,兩者差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 各組大鼠一般指標比較(±s)
表1 各組大鼠一般指標比較(±s)
a:P<0.05,與健康對照組比較;b:P<0.05,與糖尿病組比較。
組別 n 體質(zhì)量(g)腎臟質(zhì)量/體質(zhì)量(mg/g)尿清蛋白(mg/24h)血糖(mmol/L)健康對照組9 624±71 2.62±0.26 2.7±1.3 5.3±0.6糖尿病組 8 324±60a 5.59±0.74a 26.7±1.8a 26.7±3.3a培哚普利干預(yù)組 9 353±47a 5.46±0.81a 3.6±1.4b 26.2±2.0 a
2.2 腎臟的形態(tài)學改變 Masson染色可見健康對照組腎臟無明顯病理改變,糖尿病組大鼠腎小管間質(zhì)有嚴重組織損傷,表現(xiàn)為部分腎小管上皮細胞萎縮、空泡樣變性,間質(zhì)有較多的炎癥細胞浸潤,并出現(xiàn)腎間質(zhì)纖維化,培哚普利干預(yù)組大鼠腎臟的上述病理改變較糖尿病組明顯減輕。量化分析結(jié)果顯示,糖尿病組(1.89±0.23)的腎小管間質(zhì)損傷指數(shù)顯著高于健康對照組(0.25±0.11)和培哚普利干預(yù)組(0.71±0.12),均P<0.05。見圖1。
圖1 各組大鼠腎小管間質(zhì)Masson染色(×200)
2.3 培哚普利干預(yù)對腎小管間質(zhì)SR-A mRNA 表達的影響 RT-PCR結(jié)果顯示糖尿病組大鼠腎臟SR-A mRNA 表達水平約為健康對照組的4倍(5.6±1.2vs.1.4±0.1,P<0.05);培哚普利干預(yù)組腎臟SR-A mRNA 表達顯著低于糖尿病組(3.4±0.7vs.5.6±1.2,P<0.05)。見圖2。
2.4 培哚普利干預(yù)組對腎小管間質(zhì)SR-A 蛋白表達的影響 免疫組織化學染色可見健康對照組大鼠腎小管上皮細胞和腎間質(zhì)只有少量棕褐色的陽性著色;糖尿病組腎小管間質(zhì)中陽性著色明顯增多;與糖尿病組比較,培哚普利干預(yù)組的著色范圍明顯減少。見圖3。
圖2 各組大鼠腎臟SR-A mRNA 的相對表達
糖尿病腎病是糖尿病最常見的微血管并發(fā)癥之一,是終末期腎衰竭的最常見病因。研究顯示,腎小管間質(zhì)纖維化幾乎是所有腎臟疾病發(fā)展到終末期腎病的共同通路,腎功能減退與小管間質(zhì)的病變程度的聯(lián)系比腎小球更密切,糖尿病腎病患者的遠期預(yù)后主要取決于小管間質(zhì)病變程度[2]。因此研究糖尿病腎病腎小管間質(zhì)病變的機制,對改善其預(yù)后具有重要意義。
SR-A 是一種細胞表面的跨膜糖蛋白受體,最初從巨噬細胞上發(fā)現(xiàn)。在早期的動脈粥樣硬化的研究中證實,SR-A 主要介導血液中化學修飾的脂質(zhì)如ox-LDL 進入細胞內(nèi)而不受控制最終造成泡沫細胞形成[3]。有研究發(fā)現(xiàn)腎小管上皮細胞也存在包括SR-A 在內(nèi)的多種清道夫受體,而且可能與腎小管間質(zhì)的損傷相關(guān)[4]。
許多與糖尿病腎病發(fā)病密切相關(guān)的因素如腎素-血管緊張素系統(tǒng)活性增加、非酶糖基化作用、氧化應(yīng)激等均可以上調(diào)SR-A 表達。糖尿病腎病早期腎內(nèi)腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)即被激活,局部血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)產(chǎn)生增加,AngⅡ可呈時間和劑量依賴性上調(diào)SR-A,這一作用是通過PKC信號傳導途徑實現(xiàn)的[5]。另外,長期高血糖狀態(tài)加速蛋白質(zhì)發(fā)生非酶促糖基化反應(yīng),腎組織內(nèi)糖基化終產(chǎn)物(AGEs)蓄積增多,AGEs通過活化酪氨酸蛋白激酶后進一步激活磷脂酶C,最終激活NF-κB,而促進SR-A 的表達[6]。此外,糖尿?。ㄓ绕涫翘悄虿∧I病)患者常伴有脂質(zhì)代謝紊亂,血清中低密度脂蛋白(LDL)水平升高。在糖尿病狀態(tài)下,體內(nèi)氧化應(yīng)激增強,LDL容易被氧化修飾為ox-LDL,ox-LDL與SR-A 的結(jié)合能夠刺激巨噬細胞分泌前炎性因子和生長因子,這些因子反過來又刺激SR-A 的表達[3,7]。本研究中糖尿病大鼠腎小管間質(zhì)SR-A 基因和蛋白質(zhì)表達升高可能是上述因素共同作用的結(jié)果。
RAS激活在糖尿病腎病腎小管間質(zhì)損害中起著重要作用,但具體機制尚不完全清楚。大量的基礎(chǔ)實驗及臨床研究已證實使用ACEI阻斷血管緊張素系統(tǒng)(RAS)對糖尿病腎病具有保護作用[1,8-12]。ACEI抑制AngⅡ生成,一方面能改善糖尿病腎臟血流動力學異常;另一方面也有降低微炎性反應(yīng),下調(diào)小管間質(zhì)TGF-β表達,抗腎小管間質(zhì)纖維化的作用[13]。本研究首次觀察了ACEI類藥物培哚普利干預(yù)對STZ誘導的糖尿病大鼠腎臟SR-A 表達的影響,發(fā)現(xiàn)培哚普利干預(yù)24周后,不僅降低24h尿清蛋白,減輕腎小管間質(zhì)的病理學改變及巨噬細胞的浸潤,而且顯著下調(diào)SR-A 表達。但其抑制SR-A 表達的機制尚不清楚,除了減少尿蛋白帶來的腎臟保護效應(yīng)之外,不排除通過其他途徑發(fā)揮作用。糖尿病腎病早期腎內(nèi)RAS即被激活,小管間質(zhì)局部AngⅡ產(chǎn)生增加[14],而既往研究已在細胞水平上證實,AngⅡ可呈時間和劑量依賴性上調(diào)SR-A[5],因此,培哚普利下調(diào)SR-A 表達的作用,可能與其阻斷糖尿病腎組織局部的RAS活性,抑制AngⅡ生成過多有關(guān),但其確切機制有待進一步研究。
總之,本研究觀察到糖尿病大鼠腎小管間質(zhì)SR-A 表達增加,ACEI類藥物培哚普利可減少SR-A 的表達,改善糖尿病大鼠腎小管間質(zhì)損傷。
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