謝媚媚 潘敏 龔裕強
慢性腎臟病(CKD)是一種病因復(fù)雜的的進行性疾病,是導(dǎo)致慢性腎衰竭的主要病因。腎間質(zhì)纖維化(RIF)是CKD進展到慢性腎衰竭過程中腎臟組織發(fā)生的主要病理改變。miRNA是一類約18~24個核苷酸長度的非編碼單鏈小分子RNA,可與靶基因配對引起其降解,或者抑制其翻譯,進行轉(zhuǎn)錄后調(diào)控[1]。筆者團隊前期研究發(fā)現(xiàn),miR-29c在大鼠單側(cè)輸尿管梗阻模型腎組織中表達下調(diào),可能參與RIF的發(fā)生、發(fā)展[2]。miRNA在血清中相對穩(wěn)定,且具有抗酸、抗堿、抗凍融處理、抗RNA酶的特性[3],血液樣本容易獲取,這為研究miRNA在血清中的表達提供了可行性。基于此,本研究采用實時熒光定量PCR法檢測miR-29c在CKD患者中的表達情況,分析其與RIF的關(guān)系,探討miR-29c作為診斷RIF的生物標志物的可能性,并以期為臨床治療RIF提供新的靶點,現(xiàn)報道如下。
1.1 對象 選取2013年5月至2018年9月本院收治的CKD患者135例為CKD組,其中男71例,女64例;年齡 18~65(40.9±4.8)歲;BMI 18.5~25.8(21.9±2.4);均符合K/DOQI指南中CKD的診斷標準[4],其中慢性腎小球腎炎78例,糖尿病腎病25例,高血壓腎病24例,多囊腎8例;均經(jīng)腎穿刺活檢明確有不同程度的RIF,所有患者均未開始行透析治療(包括血液透析和腹膜透析);排除紅斑狼瘡性腎炎、紫癜性腎炎、乙肝相關(guān)性腎炎等繼發(fā)性病變以及遺傳性腎小球腎炎、腎小管間質(zhì)病變,排除合并心肺疾病、腎功能突發(fā)進行性惡化患者。另擇同期健康體檢無腎臟疾病者135例為正常對照組,其中男 70 例,女 65 例;年齡 19~64(41.2±5.1)歲;BMI 18.6~26.1(21.7±2.1);均無糖尿病、高血壓等基礎(chǔ)疾病。兩組受檢者性別、年齡、BMI等一般資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準,研究對象知情同意。
1.2 方法
1.2.1 試劑和儀器 Trizol試劑購于美國Invitrogen公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、SYBR Green I熒光定量試劑盒購于日本TOYOBO公司;實時熒光定量PCR引物由上海Invitrogen公司設(shè)計并提供;低速臺式離心機購于上海安亭儀器廠;超低溫冰箱購于美國Thermo公司;PCR儀購于德國Eppendorf公司;實時熒光定量PCR儀購于美國ABI公司。
1.2.2 檢測方法
1.2.2.1 血清肌酐、胱抑素C水平檢測 抽取兩組受檢者清晨空腹靜脈血10ml,室溫下靜置1~2h,低速離心分離(室溫下3 000r/min離心10min),冰上取上清液,部分上清液分裝于EP管中,-80℃保存用于提取RNA,另一部分上清液用于檢測血清肌酐、胱抑素C。血清胱抑素C檢測采用膠乳增強免疫比濁法,試劑盒由金華市強盛生物科技有限公司生產(chǎn)。血清胱抑素C、血肌酐使用西門子ADVIA 2400全自動生化分析儀進行測定。
1.2.2.2 腎臟病理學(xué)檢查 CKD組患者入院后均首次在B超引導(dǎo)下行經(jīng)皮腎活檢穿刺術(shù),取新鮮腎臟活檢標本進行Masson染色,在顯微鏡下觀察腎臟組織病理圖片判斷RIF的嚴重程度。RIF指數(shù)評估方法:每例標本在光學(xué)顯微鏡下(×200)隨機選取10個不重復(fù)的腎皮質(zhì)區(qū)進行拍照,采用IPP 6.0圖像分析軟件計算每個視野小管間質(zhì)纖維化面積與同視野小管間質(zhì)總面積的百分比;0分,無損傷,≤5%;1分,輕度損傷,6%~25%;2分,中度損傷,26%~50%;3分,重度損傷,>50%[5]。10個視野取平均分為RIF指數(shù)。
1.2.2.3 miR-29c、膠原Ⅰ(ColⅠ)mRNA水平檢測 ColⅠ基因是miR-29c的靶基因之一,ColⅠ是細胞外基質(zhì)(ECM)的主要組成成份。采用Trizol法提取兩組受檢者血清總RNA,按照勻漿、兩相分離、沉淀、清洗、溶解沉淀步驟進行,提取的RNA置于-80℃超低溫冰箱中保存。用紫外分光光度法確定RNA濃度及鑒定純度。在普通PCR儀進行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)合成cDNA。反應(yīng)體系20μl,包括總 RNA 3μg、Oligo(dT)18 2μl、M-MLV 逆轉(zhuǎn)錄酶 1μl、RNase inhibitor 1μl、dNTP 1μl、DEPC 水加至20μl。反應(yīng)條件:16℃ 30min,42℃ 30min,70℃ 15min,結(jié)束后反應(yīng)產(chǎn)物于-20℃保存。使用SYBR Green法,反應(yīng)體系 20μl,其中前向引物 1.5μl、反向引物 1.5μl、逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 1μl、plus solution 2μl、SYBR GreenⅠMaster mix 10μl、雙蒸水加至 20μl。反應(yīng)條件為 95℃ 2min,95℃ 15s,60℃ 1min(ColⅠmRNA 為 58 ℃ 1min),進行40個循環(huán)反應(yīng),所有樣品均做3個復(fù)孔[2]。應(yīng)用實時定量 PCR儀進行PCR反應(yīng),用2-ΔΔCt法計算相對定量,miR-29c的內(nèi)參為U6,ColⅠmRNA的內(nèi)參為GAPDH,ΔΔCt=[Ct目的基因(CKD組)-Ct內(nèi)參(CKD組)] -[Ct目的基因(正常對照組)-Ct內(nèi)參(正常對照組)] ,正常對照組的ΔΔCt為0,因此以2-ΔΔCt表示CKD組相對于正常對照組的表達水平。
1.3 觀察指標 觀察并比較兩組受檢者血清肌酐、胱抑素C水平及miR-29c、ColⅠmRNA表達水平;分析CKD組患者血清miR-29c表達水平與RIF指數(shù)、血清肌酐、血清胱抑素C、ColⅠmRNA之間的關(guān)系。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件;計量資料以表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗,相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān);P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組受檢者血清肌酐、胱抑素C水平及miR-29c、ColⅠmRNA表達水平比較 CKD組患者血清肌酐、胱抑素C水平均高于正常對照組(均P<0.05),血清miR-29c表達水平低于正常對照組(P<0.05),ColⅠmRNA表達水平高于正常對照組(P<0.05),見表1。
2.2 CKD組患者血清miR-29c表達水平與RIF指數(shù)、血清肌酐、血清胱抑素C、ColⅠmRNA相關(guān)性分析CKD組患者RIF指數(shù)為(2.39±0.77)分。CKD組患者血清miR-29c表達水平與RIF指數(shù)、血清肌酐水平、血清胱抑素C水平、ColⅠmRNA表達水平均呈負相關(guān)(均P<0.05),見表 2。
表2 CKD組患者血清miR-29c表達水平與RIF指數(shù)、血清肌酐、血清胱抑素C、ColⅠmRNA相關(guān)性分析
CKD已成為全球公共健康問題,成人CKD全球患病率約為10%~13%[6]。RIF是各種原因?qū)е碌腃KD進展為終末期腎衰竭的共同途徑[7],因ECM產(chǎn)生與降解失衡,導(dǎo)致ECM在腎間質(zhì)過度沉積,包括ColⅠ、ColⅢ、ColⅣ和纖連蛋白等。miRNA參與細胞凋亡、增殖、分化及炎癥、免疫反應(yīng)等生理病理過程[8]。miRNA與器官纖維化密切相關(guān),miR-29c在大鼠單側(cè)輸尿管梗阻模型腎組織中以及轉(zhuǎn)分化后的大鼠腎間質(zhì)成纖維細胞中表達下調(diào),可能參與RIF的發(fā)生、發(fā)展過程[2,9]。本研究CKD組患者均經(jīng)腎臟穿刺活檢明確有不同程度的RIF,與正常對照組相比,血清miR-29c表達明顯下調(diào),提示miR-29c表達下調(diào)可能與RIF有關(guān)。
ColⅠ在人肝癌(HepG2)體外細胞株中證實是miR-29c的靶基因[1]。本研究結(jié)果顯示,CKD組患者血清miR-29c表達明顯下調(diào),ColⅠmRNA表達明顯上升,兩者呈負相關(guān),這說明miR-29c負向調(diào)控ColⅠ。miR-29c的靶基因包括 ColⅠ、ColⅢ、ColⅣ、ColⅤ、原纖維蛋白、層粘連蛋白、血管內(nèi)皮生長因子A等[10-11],大部分編碼ECM,血管內(nèi)皮生長因子A促進ECM在內(nèi)皮細胞外堆積。在CKD患者中,血清miR-29c表達明顯下調(diào),可能通過以上靶基因使ECM生成增多并促進ECM堆積而參與RIF,且miR-29c與RIF指數(shù)呈負相關(guān),說明miR-29c可能是RIF發(fā)生、發(fā)展中的一個重要參與因子。
腎臟疾病的預(yù)后與RIF程度密切相關(guān)。腎臟穿刺活檢行病理學(xué)檢查能夠直接反應(yīng)腎組織的病理特點,目前仍是檢測RIF的主要手段。但腎臟穿刺活檢具有一定危險性,術(shù)后存在出血、繼發(fā)感染等風(fēng)險,且需重復(fù)活檢了解病情進展以及評估治療效果。miRNA在血液循環(huán)、尿液或其他體液中能夠穩(wěn)定存在,不易降解,被認為是最有潛力的疾病生物標志物,可反映某些疾病病變及病情嚴重程度。本研究結(jié)果表明CKD患者血清miR-29c表達水平隨著RIF的加重而下降,提示miR-29c的表達水平可作為評價RIF嚴重程度的指標。實時熒光定量PCR檢測血清中miRNA表達水平已經(jīng)是一項成熟技術(shù),因此,檢測CKD患者血清miR-29c表達水平可作為診斷RIF以及隨訪的檢查指標。
血清肌酐是最常用來評價腎功能的指標,血清胱抑素C作為內(nèi)源性標志物,與腎小球濾過率相關(guān)性最好,其主要由腎小球濾過率決定,不受性別、肌肉容積、炎癥、腫瘤影響,是反映腎功能的敏感指標[12]。本研究中CKD組患者血清miR-29c表達水平與血清肌酐、血清胱抑素C水平均呈負相關(guān),提示miR-29c的表達水平可作為評價腎功能的輔助指標。
已有研究發(fā)現(xiàn),將人工合成的miR-29c mimics轉(zhuǎn)染大鼠腎間質(zhì)成纖維細胞上調(diào)miR-29c,可抑制ColⅠ表達起到抗纖維化作用[9]。本研究在CKD患者中證實miR-29c負向調(diào)控ColⅠ,這為今后治療RIF提供了新的方向。
綜上所述,本研究結(jié)果顯示,CKD患者血清miR-29c表達明顯下調(diào),miR-29c可能通過相應(yīng)靶基因使ECM生成增多,并促進ECM堆積而參與RIF。血清miR-29c表達水平可作為診斷RIF以及隨訪的生物標志物,且可作為評價腎功能的輔助指標,其抗纖維化作用為臨床治療RIF提供了新的方向。