林宜 孫玥 譚建平 朱斌 高源成 殷佳珍 王文榮 陳洪宇
膜性腎病是機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)腎小球足細(xì)胞的自身抗體,并在局部形成免疫復(fù)合物損傷足細(xì)胞而導(dǎo)致的慢性腎小球疾病,以腎小球基底膜上皮細(xì)胞下免疫復(fù)合物沉積伴基底膜彌漫性增厚為病理特征[1]。青藤堿為中藥青風(fēng)藤的主要單體生物堿,具有明顯抗炎、免疫抑制等藥理作用[2-7]。臨床研究證實(shí)青藤堿治療慢性腎小球腎炎及IgA腎病患者有效,且不良反應(yīng)少[8-9],但其對(duì)治療慢性腎小球疾病的作用機(jī)制尚未完全明確。本研究旨在觀察青藤堿對(duì)Heymann腎炎大鼠足細(xì)胞損傷的干預(yù)作用,探討其可能的作用機(jī)制,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 材料
1.1.1 實(shí)驗(yàn)大鼠 體重120~140 g健康雄性SD大鼠100只,由浙江省中醫(yī)研究院提供[動(dòng)物許可證號(hào):SYXK(浙)2014-0003]。
1.1.2 主要藥物、試劑和儀器 雷米普利片(昆山龍燈瑞迪制藥有限公司,5 mg/片)。青藤堿注射液(湖南正清制藥集團(tuán)股份有限公司,每支50 mg/2 ml)。羊抗大鼠Fx1A血清(美國(guó)Probetex有限公司,批號(hào):PTX-002S)。GTVision Ⅲ抗兔/鼠通用型免疫組化檢測(cè)試劑盒[基因科技(上海)有限公司,批號(hào):GK500705]。抗nephrin抗體-C-terminal[艾博抗(中國(guó)香港)貿(mào)易有限公司]??筽odocin抗體[艾博抗(上海)貿(mào)易有限公司,批號(hào):ab50339]。異硫氰酸熒光素(FITC)標(biāo)記的羊抗大鼠IgG[密理博(上海)貿(mào)易有限公司,批號(hào):AP189F]。10%中性福爾馬林(北京益利精細(xì)化學(xué)品有限公司)。純度>99%戊巴比妥鈉(杭州達(dá)成生物有限公司)。PBS磷酸鹽緩沖液(福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司)。加強(qiáng)型DAB顯色試劑盒(福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司)。100×檸檬酸組織抗原修復(fù)液(福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司)。羊動(dòng)物非免疫血清(福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司,批號(hào):SPKIT-B2)。病理組織漂烘儀(常州中威電子儀器有限公司)。BMJ-Ⅲ型包埋機(jī)(常州中威電子儀器有限公司)。BMJ-Ⅲ型病理組織包埋冷凍臺(tái)(常州中威電子儀器有限公司)。DNP-9082型電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司]。STIATOS臺(tái)式低溫高速冷凍離心機(jī)(德國(guó)賀利氏控股公司)。日立7180全自動(dòng)生化分析儀(株式會(huì)社日立制作所)。RM2235輪轉(zhuǎn)切片機(jī)[徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司]。CM1950冷凍切片機(jī)[徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司]。BX51生物顯微鏡[奧林巴斯(中國(guó))有限公司]。-20℃普通低溫冰箱(青島海爾特種電器有限公司)。微波爐(格蘭仕集團(tuán))。代謝籠(浙江省中醫(yī)研究院自制)。
1.2 方法
1.2.1 被動(dòng)型Heymann腎炎(passive Heymann nephritis,PHN)大鼠模型制備 大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,選取24 h尿蛋白定量<10 mg的健康大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。禁食給水12 h,按隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為對(duì)照組15只,PHN大鼠模型制作組85只。制作PHN大鼠模型:大鼠尾靜脈注射0.4 ml/100 g體重羊抗大鼠Fx1A血清(臨用前室溫融化,4℃ 3 000 r/min離心5 min,棄沉淀),30 s內(nèi)緩慢注入。對(duì)照組僅尾靜脈注射0.4 ml/100 g體重0.9%氯化鈉注射液。大鼠造模1周后留取24 h尿液,檢測(cè)24 h蛋白定量>10 mg視為造模成功。
1.2.2 實(shí)驗(yàn)分組和給藥方法 對(duì)造模成功的PHN大鼠,按不同給藥方案分為5組:青藤堿低、中、高劑量組(青藤堿干預(yù)組),雷米普利組,模型組,每組17只。造模后第9天開(kāi)始,對(duì)青藤堿低、中、高劑量組分別按20、40、60 mg/(kg·d)體重腹腔注射青藤堿注射液1次。雷米普利組按5 mg/(kg·d)體重給予雷米普利混懸液(現(xiàn)用現(xiàn)配,研缽充分研磨,再加入0.9%氯化鈉注射液配置成0.5 mg/ml的混懸液)灌胃1次。模型組和對(duì)照組按雷米普利組等體積0.9%氯化鈉溶液灌胃1次。定期稱重,根據(jù)體重調(diào)整給藥量。給藥第10、20天,每組分別處死5只大鼠,給藥第30天處死剩余大鼠。
1.2.3 標(biāo)本采集 應(yīng)用代謝籠,留取造模后第7天,給藥后第10、20、30天大鼠的24 h尿液以測(cè)定尿蛋白濃度。測(cè)給藥后第10、20、30天大鼠體重,腹腔注射0.45%戊巴比妥鈉溶液1 ml/100 g體重進(jìn)行麻醉。血液標(biāo)本采集:剖腹暴露腹主動(dòng)脈,腹主動(dòng)脈采血1 ml至含EDTA真空采血管,輕輕搖勻,采2 ml血液至普通真空采血管。腎組織標(biāo)本采集:切取雙腎,剝離包膜,迅速切取長(zhǎng)3 mm、寬3 mm、厚1.5 mm腎臟皮質(zhì)組織2塊,浸泡于含0.9%氯化鈉溶液的離心管中,置于冷藏箱,以備免疫熒光檢查;切取長(zhǎng)3 mm、寬2 mm、厚1.5 mm腎臟皮質(zhì)組織2塊,浸泡于含3.75%戊二醛的離心管中,置于冷藏箱,以備電鏡檢查;余組織浸泡于10%甲醛溶液中,以備光鏡及免疫組織化學(xué)檢查。
1.2.4 生化指標(biāo)測(cè)定 (1)24 h尿蛋白檢測(cè)采用全自動(dòng)生化分析儀;(2)血清ALT、AST、血肌酐、白蛋白測(cè)定采用全自動(dòng)生化分析儀;(3)血白細(xì)胞測(cè)定采用全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀。
1.2.5 腎臟病理指標(biāo)檢測(cè) 取經(jīng)10%中性甲醛溶液固定后的腎臟皮質(zhì)組織,常規(guī)脫水,石蠟包埋,制成2.5μm切片,行HE、過(guò)碘雪夫酸(PAS)、過(guò)碘酸六胺銀(PASM)染色,光鏡下觀察并攝片。取經(jīng)3.75%戊二醛及2%鋨酸雙固定后的腎臟皮質(zhì)組織,丙酮梯度脫水,包埋后切片,醋酸鈾和檸檬酸鉛雙染,水洗后電鏡下觀察。處死大鼠當(dāng)天,將浸泡于0.9%氯化鈉溶液中的2塊腎臟皮質(zhì)組織進(jìn)行冷凍切片。切片后水洗,在組織上滴加FITC標(biāo)記的羊抗大鼠 IgG 50 μl/片(1∶100稀釋),將切片置于濕盒中,放于37℃恒溫培養(yǎng)箱45 min。取出片子,水洗后熒光顯微鏡下攝片進(jìn)行腎臟組織免疫熒光IgG的檢測(cè);取各組經(jīng)10%中性甲醛溶液固定后的腎臟皮質(zhì)組織,常規(guī)脫水,石蠟包埋,制成 2μm切片,67℃恒溫烤箱固定24 h,防止脫片,而后進(jìn)行免疫組化步驟,脫蠟至水,檸檬酸組織抗原修復(fù)液高火3 min,再將組織片快速放入,解凍15 min,自然冷卻。3%雙氧水,滅活內(nèi)源性過(guò)氧化物酶,常溫10 min。滴加山羊血清、滴加一抗、二抗,DAB顯色,蘇木素復(fù)染10 min,水洗,乙醇脫水、干片、封片,行podocin、nephrin免疫組化檢測(cè)。用萊卡病理圖像采集系統(tǒng)采集圖像。免疫組化、免疫熒光檢查每個(gè)標(biāo)本選取5個(gè)視野,采用image pro plus6.0軟件進(jìn)行分析,得到PHN大鼠腎小球內(nèi)IgG、podocin和nephrin的陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示,多組比較采用單因素方差分析;兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠24 h尿蛋白水平比較 給藥第10、20、30天,青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組大鼠24 h尿蛋白水平均高于對(duì)照組(均P<0.05);給藥第10天,青藤堿高劑量組低于模型組(P<0.05);給藥第20天,青藤堿中、高劑量組均低于模型組(均P<0.05);給藥第30天,青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組間比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)。大鼠24 h尿蛋白水平整體呈青藤堿干預(yù)組<雷米普利組<模型組的趨勢(shì),青藤堿高劑量組<青藤堿中劑量組<青藤堿低劑量組的趨勢(shì)。見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠24 h尿蛋白水平比較(mg/24 h)
2.2 各組大鼠血清白蛋白水平比較 給藥第10天,青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組大鼠血清白蛋白水平均低于對(duì)照組(均P<0.05),而與模型組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05);青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組各組間比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)。給藥第20天,模型組、青藤堿中劑量組均低于對(duì)照組(均P<0.05);青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組與模型組比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05),且青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組各組間比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)。給藥第30天,模型組低于對(duì)照組(P<0.05);青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組與對(duì)照組、模型組比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05),青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組各組間比較亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)。血漿白蛋白水平整體呈對(duì)照組>青藤堿干預(yù)組>雷米普利組>模型組的趨勢(shì)。見(jiàn)表2。
表2 各組大鼠血清白蛋白水平比較(g/L)
2.3 各組大鼠血清肌酐、血WBC、血清ALT、血清AST水平比較 給藥第10、20、30天,各組大鼠血清肌酐、血WBC、血清ALT、血清AST水平比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均 P>0.05),見(jiàn)表 3~6。
表3 各組大鼠血清肌酐水平比較(μmol/L)
表4 各組大鼠血WBC水平比較(×109/L)
表5 各組大鼠血清ALT水平比較(U/L)
表6 各組大鼠血清AST水平比較(U/L)
2.4 模型組與對(duì)照組大鼠腎臟組織病理學(xué)變化比較 對(duì)照組大鼠腎臟組織病理切片光鏡下未見(jiàn)明顯異常。模型組大鼠腎臟組織病理切片光鏡下見(jiàn)腎小球結(jié)構(gòu)清晰,毛細(xì)血管襻開(kāi)放較好,系膜細(xì)胞及系膜基質(zhì)未見(jiàn)明顯增生,可見(jiàn)腎小球基底膜增厚伴釘突形成,基底膜空泡變性。見(jiàn)圖1-3(插頁(yè))。模型組大鼠腎臟組織行電鏡下觀察見(jiàn)造模第30天后,大鼠腎臟組織可見(jiàn)較多散在的大小不等的電子致密物在腎小球基底膜內(nèi)、上皮細(xì)胞下沉積,基底膜不均勻增厚,釘突形成,足細(xì)胞足突廣泛融合。見(jiàn)圖4。
圖1 模型組與對(duì)照組大鼠腎臟組織HE染色病理學(xué)變化(a為正常組;b為造模第20天后模型組;c為造模第30天后模型組;d為造模第40天后模型組;×400)
圖2 模型組與對(duì)照組大鼠腎臟組織過(guò)碘雪夫酸(PAS)染色病理學(xué)變化(a為正常組;b為造模第20天后模型組;c為造模第30天后模型組;d為造模第40天后模型組;×400)
圖3 模型組與對(duì)照組大鼠腎臟組織過(guò)碘酸六胺銀(PASM)染色病理學(xué)變化(a為正常組;b為造模第20天后模型組;c為造模第30天后模型組;d為造模第40天后模型組;×400)
圖4 模型組大鼠造模第30天后腎臟組織電鏡下病理學(xué)變化所見(jiàn)(×5 000)
2.5 各組大鼠腎臟組織IgG沉積情況比較 對(duì)照組大鼠腎臟組織免疫熒光檢查示無(wú)IgG沉積。青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組、模型組大鼠腎臟免疫熒光檢查均可見(jiàn)IgG沿腎小球毛細(xì)血管襻呈彌漫、顆粒狀沉積,且給藥第10、20、30天,青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組、模型組大鼠腎臟組織免疫熒光IgG陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見(jiàn)表7。
表7 各組大鼠腎臟免疫熒光IgG陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度比較
2.6 各組大鼠腎臟組織podocin蛋白表達(dá)情況比較 各組大鼠腎臟組織免疫組化檢查均可見(jiàn)podocin蛋白沿腎小球毛細(xì)血管襻表達(dá)。給藥第10、20、30天,青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組、模型組大鼠腎臟組織免疫組化podocin陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度均低于對(duì)照組(均P<0.05),而青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組各組間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05);給藥第20天,青藤堿高劑量組高于模型組(P<0.05)。podocin陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度整體呈對(duì)照組>青藤堿治療組>雷米普利組>模型組的趨勢(shì)。見(jiàn)表8。
表8 各組大鼠腎臟組織蛋白podocin免疫組化陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度
2.7 各組大鼠腎臟組織nephrin蛋白表達(dá)情況比較 各組腎臟免疫組化檢查均可見(jiàn)nephrin沿腎小球毛細(xì)血管襻表達(dá)。免疫組化nephrin陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度的統(tǒng)計(jì)分析:給藥第10天,模型組、青藤堿低劑量組、青藤堿中劑量組低于對(duì)照組(P<0.05);各治療組與模型組之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05);各青藤堿治療組之間亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。給藥第20天,模型組、青藤堿低劑量組低于對(duì)照組(P<0.05),青藤堿高劑量組高于模型組(P<0.05),各青藤堿治療組之間亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。給藥第30天,各組之間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。各組nephrin陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度整體呈對(duì)照組>青藤堿干預(yù)組>雷米普利組>模型組的趨勢(shì)。見(jiàn)表9。
表9 各組大鼠腎臟組織蛋白nephrin免疫組化陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度比較
中老年膜性腎病使用常規(guī)西藥糖皮質(zhì)激素及細(xì)胞毒藥物等治療不良反應(yīng)較為常見(jiàn),而中醫(yī)藥治療膜性腎病有較好效果。中藥青風(fēng)藤自古用于風(fēng)濕病的治療,具有抗炎、免疫抑制作用[2,10]。青藤堿為青風(fēng)藤的主要單體生物堿,研究發(fā)現(xiàn)其具有抗炎及免疫抑制作用[11-18],具有腎臟保護(hù)作用[19-29]。
本研究通過(guò)尾靜脈注射羊抗大鼠Fx1A血清,成功建立PHN模型。結(jié)果表明,青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組、模型組大鼠24 h尿蛋白水平均高于對(duì)照組;給藥第10天,青藤堿高劑量組24 h尿蛋白水平低于模型組;給藥第20天,青藤堿中、高劑量組24 h尿蛋白水平均低于模型組。24 h尿蛋白水平整體呈青藤堿干預(yù)組<雷米普利組<模型組的趨勢(shì),青藤堿高劑量組<青藤堿中劑量組<青藤堿低劑量組的趨勢(shì)。與之相應(yīng),隨著24 h尿蛋白水平下降,血漿白蛋白水平上升,可見(jiàn)青藤堿可減少Heymann大鼠尿蛋白排泄。
膜性腎病的尿蛋白主要與自身足細(xì)胞抗原介導(dǎo)的足細(xì)胞損傷有關(guān),免疫病理學(xué)檢查顯示上皮下免疫復(fù)合物沉積。本研究觀察腎臟組織IgG沉積,青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組與模型組之間,青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組之間腎臟組織IgG沉積情況無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,由此可見(jiàn),青藤堿并未減少局部免疫復(fù)合物沉積。既往研究表明青藤堿可上調(diào)阿霉素誘導(dǎo)的大鼠腎臟足細(xì)胞nephrin和podocin表達(dá)[30]。由此,筆者推測(cè)青藤堿也可能通過(guò)干預(yù)Heymann大鼠足細(xì)胞蛋白分子的表達(dá)起到保護(hù)作用。免疫組化檢測(cè)podocin表達(dá),顯示青藤堿低、中、高劑量組和雷米普利組大鼠腎臟組織podocin陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度顯著低于對(duì)照組;給藥第20天,青藤堿高劑量組高于模型組。各組podocin陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度整體呈對(duì)照組>青藤堿干預(yù)組>雷米普利組>模型組的趨勢(shì)。nephrin的表達(dá)結(jié)果表明,給藥第10天,模型組、青藤堿低劑量組、青藤堿中劑量組顯著低于對(duì)照組;給藥第20天,模型組、青藤堿低劑量組顯著低于對(duì)照組,青藤堿高劑量組顯著高于模型組,各組nephrin陽(yáng)性區(qū)平均積分光密度整體呈對(duì)照組>青藤堿干預(yù)組>雷米普利組>模型組的趨勢(shì)。由于足細(xì)胞中podocin、nephrin分子是組成足細(xì)胞足突裂孔隔膜的縫隙蛋白,是構(gòu)成腎小球?yàn)V過(guò)屏障重要組成部分,這些裂孔膜蛋白的缺失或者突變會(huì)導(dǎo)致尿蛋白。由此可見(jiàn),青藤堿可能通過(guò)上調(diào)PHN大鼠腎臟組織podocin、nephrin的表達(dá),修復(fù)足細(xì)胞損傷,減少尿蛋白排泄。
此外,本研究中所用青藤堿劑量在治療PHN大鼠過(guò)程中無(wú)明顯肝腎功能、骨髓的影響。在觀察青藤堿療效的同時(shí),對(duì)其神經(jīng)系統(tǒng)改變進(jìn)行觀察。青藤堿治療組大鼠腹腔注射后較其他組大鼠表現(xiàn)出短暫性行動(dòng)遲緩,推測(cè)與青藤堿的鎮(zhèn)靜作用有關(guān),未見(jiàn)抽搐等神經(jīng)系統(tǒng)不良反應(yīng);可見(jiàn)本研究中腹腔注射青藤堿劑量對(duì)PHN大鼠無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)損傷。
綜上所述,本研究結(jié)果顯示青藤堿可通過(guò)上調(diào)PHN大鼠腎臟組織podocin、nephrin的表達(dá),修復(fù)足細(xì)胞損傷以減少PHN大鼠尿蛋白排泄,且其干預(yù)作用具有劑量依賴效應(yīng),即劑量越大,干預(yù)尿蛋白的效果越明顯,且本研究中并未見(jiàn)到明顯的不良反應(yīng)。