陳 虹,洪妍妍,陳 敏,鄭 京*
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院,福建 福州350004;2.安溪縣中醫(yī)院,福建 安溪362400)
腎病綜合征根據(jù)病因可分為原發(fā)性和繼發(fā)性,臨床特征是大量蛋白尿、高度水腫、高脂血癥和低蛋白血癥。核因子κB(nuclear factor kappa-B,NFκB)在細(xì)胞的炎癥反應(yīng)、免疫應(yīng)答等過程中起關(guān)鍵作用,NF-κB的錯(cuò)誤調(diào)節(jié)可引發(fā)自身免疫病、慢性炎癥等許多疾病。激素是治療腎病綜合征的首選藥物,研究表明激素與機(jī)體的激素受體結(jié)合,抑制NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核,達(dá)到治療作用[1]。然而,激素治療的同時(shí)也產(chǎn)生了許多不良反應(yīng),比如骨質(zhì)疏松、高血壓等等。中藥治療腎病綜合征可以減少病情反復(fù)、保護(hù)腎功能、預(yù)防并發(fā)癥,具有西藥不可取代的優(yōu)勢(shì),但其具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探討。阿霉素腎病作為經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)性腎病模型,通過阿霉素尾靜脈注射使腎小球足細(xì)胞骨架蛋白及基底膜損傷,腎小球?yàn)V過功能受損,表現(xiàn)為大量蛋白尿[2]。腎病蛋白(nephrin)是足細(xì)胞裂孔膜的跨膜蛋白,是足細(xì)胞膜上重要的信號(hào)分子[3]。局部黏著斑激酶(focal adhesion kinase,F(xiàn)AK)是一種非受體性的酪氨酸激酶,F(xiàn)AK活化可引起腎小球損傷,F(xiàn)AK磷酸化(p-FAK)后可影響足細(xì)胞α-actin骨架以及細(xì)胞黏附功能,而敲除FAK可改善足突融合且降低蛋白尿[4]。核因子κB受體活化因子(receptor activator of NF-κB,RANK)、核因子κB受體活化因子配體(receptor activator of NF-κBligand,RANKL)可激活MAPK信號(hào)通路[5]。P38是一種蛋白激酶,研究顯示腎小管細(xì)胞的凋亡與P38關(guān)系密切,P38磷酸化(p-P38)可活化NF-κB,對(duì)足細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成破壞[6]。已有研究表明腎組織中有Rank、RankL的存在[7],本研究觀察激素、加味四君子湯能否抑制阿霉素腎病大鼠FAK、RANK、RANKL、P38MAPK的激活,使NF-κB入核減少,減少Nephrin的凋亡,達(dá)到減少蛋白尿的目的。
1.1 動(dòng)物 SPF級(jí)雄性大鼠40只,6~8周齡,體質(zhì)量(200±20)g,購自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào):SYXK(閩)2014-0005,由福建中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心鼠類實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng),動(dòng)物合格編號(hào):SCXK(浙)2014-0001。
1.2 中藥湯劑 加味四君子湯為國家“十一五”重點(diǎn)??啤八[”(原發(fā)性腎病綜合征)驗(yàn)證方案處方之一,根據(jù)李學(xué)銘先生所擬“加味四君子湯”加減而來[8]。組成:黃芪30 g,黨參10 g,丹參15 g,山茱萸10 g,山藥20 g,茯苓10 g,薏苡仁20 g,當(dāng)歸15 g,蓮子30 g,金櫻子15 g,桑寄生15 g,白術(shù)10 g。原藥材由福建省藥材公司提供,福建省人民醫(yī)院制劑室加工制作。中藥制法:①稱取上述1劑中藥(共200 g),加冷水沒過中藥,浸泡30 min后以武火加熱至沸騰,改以文火煎煮30 min,過濾,得濾液;②次煎加水沒過濾渣,以武火加熱至沸騰,改以文火煎煮20 min,過濾,得濾液;③將2次濾液混合,以武火加熱濃縮至體積為200 mL,相當(dāng)于原生藥1.0 g/mL。
1.3 試劑及儀器 鹽酸阿霉素(浙江海正藥業(yè)股份有限公司);核蛋白和胞漿蛋白提取試劑盒(型號(hào):KGP150)、凝膠阻滯分析(EMSA)檢測(cè)試劑盒(型號(hào):KGS101)、ECL檢測(cè)試劑盒(型號(hào):KGP1123)、Braford蛋白含量檢測(cè)試劑盒(型號(hào):KGA801)均購自南京凱基生物科技發(fā)展有限公司;RIPA裂解液(型號(hào):p0013b)、BCA蛋白測(cè)定試劑盒(型號(hào):p0010S)、Western一抗稀釋液(型號(hào):p0023a)、Western二抗稀釋液(型號(hào):p0023d)、麗春紅染色液(型號(hào):p0022)、超敏ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒(BeyoECL Plus,型號(hào):p0018)均購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;ExScriptTMRT Reagent Kit試劑盒(型號(hào):DRR037A)、SYBR Premix Ex TaqⅡ試劑盒(型號(hào):DRR820A)、Total RNA提取試劑(RNAiso Plus,型號(hào):D9108A)均購自寶生物工程(大連)有限公司;兔抗大鼠Nephrin多克隆抗體(美國Santa Cruz公司);PV兩步法試劑盒(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司);兔超敏二步法免疫組化檢測(cè)試劑(美國GBI公司,型號(hào):PV9001)。
1.4 造模、分組及用藥 將40只SPF級(jí)雄性大鼠,以隨機(jī)數(shù)字表法分為正常組8只和造模組32只。造模組大鼠經(jīng)尾靜脈一次性注射鹽酸阿霉素6.5 mg/kg[9],正常組經(jīng)尾靜脈一次性注射等劑量生理鹽水,注射后7 d檢測(cè)大鼠24 h尿蛋白定性,結(jié)果顯示24 h尿蛋白++或以上,表示造模成功[10]。造模組造模成功后采用隨機(jī)數(shù)字表法分為模型組、激素組、中藥組、聯(lián)合組各8只。正常組和模型組大鼠每日以20 mL/(kg·d)生理鹽水灌胃,激素組大鼠每日以潑尼松10 mg/(kg·d)灌胃,中藥組每日以加味四君子湯20 mL/(kg·d)灌胃,聯(lián)合組每日以加味四君子湯20 mL/(kg·d)和潑尼松10 mg/(kg·d)聯(lián)合灌胃,每日1次,連續(xù)灌胃28 d。
1.5 觀察指標(biāo) 灌胃28 d以股動(dòng)脈放血處死大鼠,取出腎臟,腎皮質(zhì)組織保存于10%福爾馬林,其余腎組織凍存于液氮中,后轉(zhuǎn)至冰箱-80℃保存。
1.5.1 24 h尿蛋白定量 分別在灌胃第7天、第14天、第28天用個(gè)體代謝籠收集大鼠24 h尿液樣本,采用雙縮脲比色法測(cè)定24 h尿蛋白定量。
1.5.2 腎組織病理形態(tài)學(xué) 腎皮質(zhì)組織用3%戊二醛、0.22 mmol/L蔗糖的磷酸鹽緩沖液(pH值7.2)固定,1%鋨酸后固定,逐級(jí)乙醇脫水,環(huán)氧樹脂包埋及聚合、修塊、切片,超薄切片后染色,于日立HU-12A型透射電鏡下進(jìn)行腎組織病理形態(tài)學(xué)檢查。
1.5.3 實(shí)時(shí)熒光定量檢測(cè)FAK、P38、RANK、RANKL、Nephrin mRNA表達(dá)水平 取腎皮質(zhì)組織,TRIzol法抽提取總RNA,用ExScriptTMRT Reagent Kit試劑盒將其逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,使用SYBR Premix Ex TaqⅡ試劑盒進(jìn)行熒光擴(kuò)增。采用SYBR GreenⅠ嵌合熒光法,引物設(shè)計(jì)根據(jù)Genebank序列,由寶生物工程(大連)有限公司合成目標(biāo)引物。反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性10 min,95℃變性30 s,60℃延伸1 min,40個(gè)循環(huán),GAPDH作為內(nèi)參照。以正常組mRNA的表達(dá)量作為“1”,再根據(jù)校正值計(jì)算出其他各組mRNA相對(duì)含量,進(jìn)行組間相對(duì)量的比較。各基因引物序列和產(chǎn)物長度見表1。
1.5.4 Western blot檢測(cè)FAK、P38、RANK、RANKL、Nephrin蛋白相對(duì)表達(dá)水平 腎組織稱量后放入勻漿器中剪碎,按1∶10比例加入相應(yīng)的裂解液進(jìn)行勻漿,離心后取上清,BCA法測(cè)定蛋白濃度。加入buffer,100℃變性后,取20μg電泳,轉(zhuǎn)膜,5%BSA封閉液室溫封閉1 h,加入一抗,4℃孵育過夜,次日加入HRP標(biāo)記的二抗,室溫孵育l h,TBST充分洗滌,麗春紅染色后,用增強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)檢測(cè)標(biāo)本膜上的信號(hào)。
1.5.5 EMSA法檢測(cè)NF-κB 將腎組織剪切成小塊,加入適量的冰冷PBS均漿后,靜置取上清轉(zhuǎn)移至離心管中上清,分次加入Buffer A、Buffer B,渦旋振蕩,4℃離心后將上清轉(zhuǎn)入另一預(yù)冷的潔凈微量離心管,即得胞漿蛋白;在離心沉淀物(細(xì)胞核)中加入Buffer C,間斷渦旋后離心后取上清液,即得核蛋白;用Braford法對(duì)提取的胞漿蛋白和核蛋白進(jìn)行蛋白定量;配制6.5%的聚丙烯酰胺凝膠;超純水5μL、EMSA/Gel-Shift結(jié)合緩沖液(5X)2μL、細(xì)胞核蛋白或純化的轉(zhuǎn)錄因子2μL、標(biāo)記好的探針1μL配置成10μL樣品,并設(shè)置陰性對(duì)照組,加入1μL EMSA/Gel-Shift上樣緩沖液;用0.5XTBE作為電泳液,把混合了上樣緩沖液的樣品加入到上樣孔內(nèi);在多余的某個(gè)上樣孔內(nèi)加入10μL稀釋好的1X的EMSA/Gel-Shift上樣緩沖液(藍(lán)色),按照10 V/cm的電壓電泳,制備電轉(zhuǎn)膜,干膠后使用凝膠成像系統(tǒng)成像。
1.5.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料符合正態(tài)分布的以(±s)表示,采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn);等級(jí)資料采用秩和檢驗(yàn)。
2.1 5組24 h尿蛋白定量比較 見表2。
表2 5組24 h尿蛋白定量比較(±s)mg
表2 5組24 h尿蛋白定量比較(±s)mg
注:與正常組比較,1)P<0.01;與模型組比較,2)P<0.05;與灌胃第14天比較,3)P<0.05。
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2.2 5組腎組織病理形態(tài)學(xué)比較 電鏡下觀察見:正常組足突清晰,排列整齊,未見融合及微絨毛變性;模型組足細(xì)胞腫脹,足突增寬、部分或彌漫性融合;各用藥組較模型組腎小球病變明顯減輕,僅見足突部分融合。見圖1。
2.3 5組FAK、P38、RANK、RANKL、Nephrin mRNA表達(dá)水平比較 見表3。
圖1 5組腎組織病理形態(tài)學(xué)比較(×400)
表3 5組FAK、P38、RANK、RANKL、Nephrin mRNA表達(dá)水平比較(±s)
表3 5組FAK、P38、RANK、RANKL、Nephrin mRNA表達(dá)水平比較(±s)
注:與正常組比較,1)P<0.01;與模型組比較,2)P<0.01;與灌胃第14天比較,4)P<0.01。
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2.4 5組FAK、p-FAK、P38、p-P38、RANK、RANKL、Nephrin蛋白相對(duì)表達(dá)水平比較 見圖2、圖3。
2.5 5組NF-κB水平比較 見表4、圖4。
灌胃第14天和第28天,各用藥組24 h尿蛋白均較模型組降低,其中激素組降尿蛋白最優(yōu),其次分別為聯(lián)合組、中藥組,說明中藥組較激素組降尿蛋白的作用較為緩慢。
FAK是一種黏著斑蛋白,磷酸化后的FAK,通過Ras/MAPK和磷酸肌醇3激酶信號(hào)通路調(diào)控足細(xì)胞肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的形成和細(xì)胞黏附功能,F(xiàn)AK激活引起足細(xì)胞遷移和活動(dòng)性明顯,導(dǎo)致足突融合、蛋白尿增多[11]。RANK/RANKL信號(hào)通路也參與腎臟疾病的發(fā)生與發(fā)展,RANK/RANKL表達(dá)增加加重腎臟足細(xì)胞的損傷及蛋白尿的生成,RANK還可介導(dǎo)NF-κB信號(hào)通路,RANKL與RANK結(jié)合后誘導(dǎo)P38磷酸化刺激NF-κB形成NF-κB·IκB復(fù)合物,隨后將信號(hào)傳遞給TFRAB,TFRAB在IκB激酶(IKK)的作用下釋放NF-κB二聚體,使其與Ⅰ-κB分離并迅速進(jìn)入細(xì)胞核,與MMP-2上NF-κB位點(diǎn)緊密結(jié)合,加速對(duì)大鼠腎小球基底膜的破壞,促進(jìn)腎病發(fā)展[12]。而Nephrin是足細(xì)胞裂孔膜的跨膜蛋白,對(duì)維持腎小球?yàn)V過屏障起著關(guān)鍵作用,Nephrin的減少參與蛋白尿的發(fā)生。
圖2 5組FAK、p-FAK、P38、p-P38、RANK、RANKL、Nephrin蛋白相對(duì)表達(dá)水平比較
圖3 5組FAK、P38、p-FAK、p-P38、RANK、RANKL、Nephrin蛋白電泳表達(dá)
表4 5組NF-κB水平比較(±s)
表4 5組NF-κB水平比較(±s)
注:與正常組比較,1)P<0.01;與模型組比較,2)P<0.01;與激素組比較,3)P<0.05,4)P<0.01。
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本試驗(yàn)中模型組在阿霉素刺激造模成功后,與正常組比較,大鼠腎組織FAK表達(dá)增多,磷酸化后,RANK、RANKL蛋白表達(dá)增多,P38也被磷酸化(P<0.01),與正常組比較,進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)的NF-κB也增多,Nephrin減少,尿蛋白增多(P<0.01)。且隨時(shí)間推移,上述指標(biāo)亦增多、尿蛋白增多。說明阿霉素對(duì)腎組織FAK、RANK、RANKL、P38這條道路被激活,導(dǎo)致足細(xì)胞Nephrin丟失增多、尿蛋白增多。證明了腎組織有RANK、RANKL的存在。阿霉素可損傷足細(xì)胞骨架,使足突融合、Nephrin丟失,同時(shí)炎癥反應(yīng)加劇,NF-κB入核增多。經(jīng)激素治療后,與模型組比較,F(xiàn)AK磷酸化減少,RANK、RANKL、P38均減少(P<0.01),入核的NF-κB亦減少,Nephrin丟失減少,蛋白尿亦減少。
中藥組FAK、P38、RANK mRNA較激素組降低(P<0.01),RANKL mRNA表達(dá)也同樣降低,表明中藥治療能抑制腎組織FAK、P38、RANK mRNA活性。然而中藥組FAK、P38、RANK、RANKL水平較激素組無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,Nephrin mRNA及蛋白表達(dá)也未優(yōu)于激素組。但聯(lián)合組的FAK、RANK、RANKL、P38m RNA及蛋白表達(dá)均較激素組下降,Nephrin較激素組升高。以上結(jié)果共同說明激素組治療起效較中藥組快,故在灌胃第14天及28天中藥組尿蛋白水平高于激素組,而中藥和激素的共同應(yīng)用能在一定程度上更好的逆轉(zhuǎn)FAK/RANK/P38通路的激活,減少Nephrin的損傷,從而減少尿蛋白。
中藥組可通過抑制FAK的磷酸化,達(dá)到降蛋白尿作用,雖然可控制RANK-RANKL表達(dá)、P38的磷酸化,但在控制NF-κB入核方面弱于激素組,因此,降蛋白尿方面弱于激素組。說明阿霉素還可通過其他途徑(如氧化應(yīng)激)導(dǎo)致蛋白尿,而加味四君子湯尚未作用于此,或作用較弱。
本研究建立阿霉素腎病大鼠模型,予加味四君子湯和激素給藥后,Western blot和qPCR均提示RANK、RANKL、FAK、P38蛋白及mRNA表達(dá)降低,Nephrin表達(dá)增高,EMSA示NF-κB表達(dá)降低,同時(shí)尿蛋白水平也降低,提示加味四君子湯與激素均可通過抑制FAK/RANKL/RANK和RANKL/RANK/NF-κB信號(hào)通路降低腎損傷,減少尿蛋白。