彭素英,王玉潔,何宇,陶友麗,2,劉文佳,3,李婷,曹靈
(1 瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,四川瀘州 646000;2 重慶市第七人民醫(yī)院;3 自貢市第一人民醫(yī)院)
陽離子化牛血清白蛋白膜性腎病大鼠模型的建立與鑒定
彭素英1,王玉潔1,何宇1,陶友麗1,2,劉文佳1,3,李婷1,曹靈1
(1 瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,四川瀘州 646000;2 重慶市第七人民醫(yī)院;3 自貢市第一人民醫(yī)院)
目的 建立陽離子化牛血清白蛋白(C-BSA)膜性腎病(MN)大鼠模型。方法選取雄性SD大鼠33只,分為對(duì)照組5只,尾靜脈低、中、高劑量組各7只,腹腔組7只。尾靜脈低、中、高劑量組及腹腔組均皮下注射0.5 mg C-BSA和等體積不完全弗氏佐劑(ICFA)預(yù)先免疫1周,對(duì)照組皮下注射等體積生理鹽水和ICFA;1周后正式免疫:尾靜脈低、中、高劑量組分別隔日尾靜脈注射20、40、60 mg/kg C-BSA,腹腔組隔日腹腔注射60 mg/kg C-BSA,對(duì)照組尾靜脈注射等體積生理鹽水。正式免疫4周,采用生化指標(biāo)(TC、TG、血清白蛋白)、24 h尿蛋白定量(24 h UTP)、PASM染色、Masson染色、免疫熒光及電鏡觀察鑒定模型。結(jié)果與對(duì)照組比較,尾靜脈低、中、高劑量組TC、TG及24 h UTP均升高,血清白蛋白均降低,腹腔組24 h UTP升高(P均<0.05)。尾靜脈低、中、高劑量組PASM染色示腎小球基底膜(GBM)彌漫性增厚、釘突改變;Masson染色示腎小球上皮下嗜復(fù)紅復(fù)合物沉積;免疫熒光顯示IgG沿GBM呈細(xì)小顆粒狀沉積;電鏡下見GBM彌漫性增厚;病理改變呈劑量依賴性加重。腹腔組光鏡及電鏡未見明顯病理變化。結(jié)論成功采用尾靜脈注射C-BSA建立大鼠MN模型,臨床及病理鑒定符合MN的特征。
膜性腎?。魂栯x子化牛血清白蛋白;尾靜脈注射;腹腔注射;大鼠
膜性腎病(MN)是引起中老年人原發(fā)性腎病綜合征的常見原因,主要病理特點(diǎn)為腎小球基底膜(GBM)上皮側(cè)免疫復(fù)合物的沉積,GBM彌漫性增厚[1~3]。建立良好有效的動(dòng)物模型對(duì)于MN的深入研究具有重要意義[4]。目前,MN常用的動(dòng)物模型有被動(dòng)型海曼性腎炎(PHN)模型和陽離子化牛血清白蛋白(C-BSA)模型。相對(duì)于PHN模型,C-BSA模型的造模成本低、成模率高、模型穩(wěn)定,但目前國內(nèi)外建立C-BSA模型所用的C-BSA劑量不統(tǒng)一,且均采用現(xiàn)配現(xiàn)用的方式,方法相對(duì)復(fù)雜。2014年4~12月,本研究通過腹腔注射和尾靜脈注射不同劑量凍存多年的C-BSA制備大鼠MN模型,并進(jìn)行鑒定,力求尋找一種建立簡單、方便、典型的MN大鼠模型的新方法。
1.1 材料 健康雄性大鼠33只,體質(zhì)量150~160 g,由瀘州醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(川)2013-17。隨機(jī)分為對(duì)照組5只,尾靜脈注射低、中、高劑量組各7只,腹腔組7只。清潔環(huán)境飼養(yǎng),室溫18~22 ℃,普通飼料飼養(yǎng),瓶裝水自由飲水。C-BSA為9年前本課題組參照改良Border法[5]制備的等電點(diǎn)為8.4以上的粉劑,使用無菌玻璃瓶于-20 ℃密封存放。
1.2 動(dòng)物分組及模型建立 大鼠均適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,檢測24 h尿蛋白定量(24 h UTP),24 h UTP<0.05 mg/d的大鼠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。尾靜脈低、中、高劑量組及腹腔組均皮下注射0.5 mg C-BSA和等體積不完全弗氏佐劑(ICFA)預(yù)免疫;對(duì)照組皮下注射等體積生理鹽水和ICFA。1周后進(jìn)行正式免疫:尾靜脈低、中、高劑量組分別隔日尾靜脈注射20、40、60 mg/kg C-BSA,腹腔組隔日腹腔注射 60 mg/kg C-BSA,對(duì)照組尾靜脈注射等體積生理鹽水。
1.3 模型鑒定 臨床鑒定: 正式免疫4周收集血液、尿液和腎臟標(biāo)本做進(jìn)一步檢查。血、尿標(biāo)本均在瀘州醫(yī)學(xué)院檢驗(yàn)科檢測,檢測指標(biāo)包括TG、TC、血清白蛋白(ALB)、24 h UTP。病理鑒定:將腎臟組織分為三部分,分別進(jìn)行PASM染色、Masson染色、免疫熒光和電鏡觀查:取1/2腎臟經(jīng)甲醛固定,石蠟包埋,常規(guī)切片,進(jìn)行PASM、Masson染色(送瀘州醫(yī)學(xué)院病理科);取3 cm×3 cm的腎皮質(zhì)行IgG直接免疫熒光染色;取左腎上極2 mm×2 mm的腎皮質(zhì),用戊二醛電鏡固定液固定后送四川大學(xué)華西醫(yī)院電鏡中心制備電鏡樣品,并進(jìn)行拍照。
對(duì)照組、尾靜脈低劑量組及腹腔組均無大鼠死亡,尾靜脈中劑量組分別于正式免疫2、3周末死亡1只;尾靜脈注射高劑量組在正式免疫2周末死亡2只,3周末死亡1只。
2.1 臨床特征鑒定結(jié)果 正式免疫4周,各組TC、TG、ALB及24 h UTP比較見表1。
表1 各組TC、TG、ALB及24 h UTP比較
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05;與腹腔組比較,△P<0.05。
2.2 病理學(xué)特征鑒定結(jié)果 正式免疫4周,PASM染色示尾靜脈低、中、高劑量組部分GBM空泡變性、綢緞樣變,部分增厚,偶有釘突形成、雙軌樣改變,隨劑量增加,病理改變加重;腹腔注射組見GBM綢緞樣變,無GBM增厚、釘突等病變。Masson染色示尾靜脈注射低、中、高劑量組少量上皮下嗜復(fù)紅復(fù)合物沉積,隨劑量增加,沉積物逐漸增多;對(duì)照組及腹腔組無免疫復(fù)合物沉積。免疫熒光示尾靜脈低、中、高劑量組IgG沿GBM呈細(xì)顆粒狀沉積,各組間無明顯差異;腹腔組少許IgG沿GBM沉積;對(duì)照組無沉積。電鏡下可見尾靜脈低、中、高劑量組GBM上皮側(cè)有電子致密物沉積,基底膜增厚,足突廣泛融合,隨劑量增加,電子致密物逐漸增多。
MN發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,近年來大量研究提示血清抗M型磷酯酶A2受體抗體(PLA2R)是MN的敏感性和特異性標(biāo)記物,70%的活動(dòng)性MN患者PLA2R呈中高表達(dá)[6~11],但其機(jī)制尚未完全闡明,治療上仍存在很大爭議[12]。相對(duì)于PHN模型,C-BSA模型不僅臨床癥狀類似人類MN,基因改變與人類MN也高度相似[13],即更具有人類MN的特征。目前制備C-BSA模型尚無統(tǒng)一的C-BSA用量,多是現(xiàn)配現(xiàn)用,程序復(fù)雜。
既往造模多采用16、50 mg/kg等劑量[5,13,14],本實(shí)驗(yàn)考慮C-BSA密封存放時(shí)間長,為尋求合適劑量及簡單方式,預(yù)實(shí)驗(yàn)采用20、40、60、80 mg/kg尾靜脈注射及80 mg/kg腹腔注射,均為1周3次;預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),80 mg/kg組大鼠全部死亡,可能為藥物劑量過大所致,故本實(shí)驗(yàn)采用了20、40、60 mg/kg三種劑量尾靜脈注射,并首次探索腹腔注射的方式(60 mg/kg)。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)尾靜脈低、中、高劑量組呈腎病綜合征表現(xiàn),且腎臟病理檢查示上皮下免疫復(fù)合物沉積,GBM彌漫性增厚,部分有釘突形成,IgG沿腎小球毛細(xì)血管壁細(xì)顆粒狀沉積,電鏡下見上皮下電子致密物沉積,與既往采用新鮮C-BSA制備MN大鼠模型效果相當(dāng)[14],均具有MN臨床及病理改變特點(diǎn)。病理改變呈C-BSA劑量依賴性加重,可能是C-BSA作為異種抗原或抗體進(jìn)入體內(nèi)后易于與富含負(fù)電荷的GBM結(jié)合,從而形成免疫復(fù)合物,通過激活補(bǔ)體形成膜攻擊復(fù)合物C5b-9,進(jìn)而損傷足細(xì)胞,導(dǎo)致GBM通透性改變、增厚等[1,15],從而出現(xiàn)一系列臨床癥狀。本研究腹腔組有蛋白尿,但無明顯血液生化指標(biāo)變化,有輕度的非特征性病理改變,可能因?yàn)樵炷r(shí)間不夠長或C-BSA腹腔注射吸收較少,導(dǎo)致實(shí)際吸收的C-BSA不足,甚或是本身腹腔注射不能制備MN大鼠模型,有待進(jìn)一步研究。本實(shí)驗(yàn)首次采用配制多年的C-BSA,通過尾靜脈注射成功建立MN大鼠模型,提示C-BSA配置后嚴(yán)格密封,-20 ℃保存9年仍有效,便于今后MN的科研工作,可節(jié)省C-BSA的制備時(shí)間及費(fèi)用。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)中采用存放多年的C-BSA分為三種不同劑量經(jīng)尾靜脈注射制備大鼠MN模型,經(jīng)過電鏡鑒定造模成功,且符合MN的臨床表現(xiàn)及病理特點(diǎn)。三個(gè)劑量比較,20 mg/kg C-BSA尾靜脈注射即可成功制備MN模型。
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曹靈(E-mail: LZcaoling@163.com)
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A
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2015-10-29)