耿嘉男,孫 波,劉 凱,陳艷芳,劉 暢,雷冬艷,石 艷,于曉艷
(吉林大學藥學院,吉林長春130021)
Clusterin在慶大霉素誘導的急性腎損傷大鼠模型中的表達及診斷意義
耿嘉男,孫 波,劉 凱,陳艷芳,劉 暢,雷冬艷,石 艷,于曉艷*
(吉林大學藥學院,吉林長春130021)
Clusterin是體內一種異二聚體糖蛋白,最初見于公羊睪丸液,作用為促細胞聚集。其后陸續研究發現Clusterin參與許多重要生理過程:細胞周期調控、DNA的損傷修復和組織修復等,具有輔助生殖、脂質轉運、抑制補體介導的細胞免疫等功能[1],還與調控細胞凋亡有關[2]。為進一步明確尿中Clusterin水平與在急性腎損傷中的診斷意義[3,4],本研究建立大鼠慶大霉素急性腎損傷模型,動態監測大鼠尿液中Clusterin的分泌水平,觀察其與腎臟病理形態學改變的關系,為將尿液Clusterin含量檢測應用于無創性腎損傷診斷提供實驗依據。
1.1 主要試劑
小鼠抗Clusterin單克隆抗體購自R&D公司,通用型二步法免疫組化試劑盒(PV-6000)和DAB顯色劑購自北京中杉生物技術有限公司,慶大霉素購自Sigma公司。
1.2 實驗動物及建立模型
40只雄性Wister大鼠(體重180-220g,由吉林大學實驗動物中心提供),適應性飼養1周,大鼠造模前禁食12h后皮下注射慶大霉素(GM)400mg·kg·d,連續注射2天,建立GM中毒性急性腎小管壞死(ATN)動物模型,對照組大鼠皮下注射生理鹽水代替慶大霉素。大鼠置代謝籠每天收集尿液,共收集10天,置-80℃保存備用;分別于第0d、1d、 3d、5d和第9d取模型大鼠腎臟備用。
1.3 ELISA檢測大鼠尿液Clusterin水平
大鼠尿液離心后取上清,尿樣按85μl包被液+15μl樣品比例加入96孔酶標板,4℃包被過夜;次日每孔加入150μl 1%BSA置37℃條件下封閉1h,洗板3次×3min,然后加入小鼠抗Clusterin單克隆抗體(1∶1000稀釋)100μl/孔,37℃孵育1h;洗板,加入羊抗小鼠二抗(1∶3 000稀釋)100μl/孔,孵育1h;采用鄰苯二胺-過氧化氫顯色系統進行顯色,置37℃避光顯色10min后終止反應,經酶標儀檢測A490值。
1.4 免疫組化檢測大鼠腎臟Clusterin表達
大鼠處死后取腎臟,于10%中性甲醛固定,常規石蠟包埋,切片;切片經脫蠟、水化,微波熱修復,冷卻后經3% H2O2滅活內源性過氧化酶;Clusterin一抗以1∶100稀釋后加入,4℃孵育過夜,滴加二抗以及染色步驟嚴格按照PV-6000說明書操作。Clusterin蛋白陽性染色見于胞質,陽性細胞染色程度按0-3分計算:0分,陽性細胞表達<10%;1分,陽性表達占11%-25%;2分,陽性表達占26%-50%;3分,陽性表達≥50%[5]。染色后同時觀察腎小管間質病理改變。
1.5 統計學分析
實驗數據以均數±標準差(ˉx±s)表示,采用SPSS 19.0統計軟件對數據進行分析,組間比較采用方差分析,P<0.05時視為有統計學意義。
2.1 各組大鼠尿液中Clusterin表達
經檢測大鼠造模第0d尿液即正常尿液Clusterin的A490值為0.56±0.25,造模后第1-2d尿液中Clusterin即有所增高(依次為0.64±0.21和0.72±0.30),但無明顯統計學意義,表明大鼠造模后1-2d尿液中Clusterin即開始有所表達,自造模后第3-7d尿液中Clusterin均較正常尿液表達明顯升高(依次為0.82±0.31、0.94±0.29、0.94±0.31、0.94±0.28、0.87±0.36),造模后第8d尿液Clusterin含量有所下降(0.75±0.28),但仍維持在較高水平,造模后第9d尿液Clusterin含量下降近正常水平(0.56±0.22)。結果表明給大鼠予慶大霉素后1-2d尿液中Clusterin即開始出現,第3d開始含量明顯增加,第4-6d達到高峰,第7-8d開始Clusterin含量趨于下降,但仍高于正常水平,造模后第9d尿液Clusterin含量接近正常。
2.2 各組大鼠腎臟病理學檢查
細胞質呈現黃色顆粒即為Clusterin蛋白陽性表達,免疫組化結果顯示:正常組大鼠腎臟無明顯病理改變,無明顯Clusterin蛋白表達,免疫組化評分為0分;造模成功后1d Clusterin偶有表達,評分為1分,病理可見炎癥細胞浸潤;第3d、5d時Clusterin表達最多,評分為3分,腎間質炎癥細胞浸潤明顯,可見腎小管上皮細胞壞死、塌陷,腎間質明顯增寬,間質水腫明顯;第9d時炎癥細胞浸潤有所減輕,Clusterin表達開始減少,評分為2分,見圖1。

圖1 正常組及模型組大鼠腎臟Clusterin表達(免疫組化,×200)
急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)是可發生在各種臨床情況下的一種復雜的腎功能減退綜合征,2013年3月14第八個世界腎臟日就提出“關注AKI的防治”,有流行病學統計表明20%的AKI由濫用藥物引發[6],我國每年有近400萬人患上AKI,而人們對其認知相對較少,若不及時發現并治療,極易發展為慢性腎臟疾病甚至終末期腎臟病(尿毒癥)導致死亡。傳統診斷AKI的指標有血肌酐和尿素氮等,二者敏感性和特異性都不高,且不完全依賴于腎功能,與許多非腎性因素相關[7],如受年齡、性別、種族、肌肉、營養狀況、感染和分布容積等因素影響,血肌酐分泌水平有較大差異,尿素氮的產生和腎小管的處理、蛋白質的攝入、代謝狀態、上消化道出血、血容量和大劑量使用激素的治療等密切相關。因此尋求具有高敏感性、特異性、易檢測的新的生物標志物一直是AKI防治的研究熱點之一。
本實驗采用皮下注射慶大霉素建立中毒性急性腎小管壞死(ATN)的AKI動物模型,ELISA檢測模型大鼠尿液Clusterin含量,結果發現AKI大鼠給予慶大霉素后1-2d尿液中Clusterin即開始出現,第3d開始含量明顯增加,第4-6d達到高峰,7-8d時仍維持較高水平。而免疫組化結果表明第3d、5d時腎臟Clusterin表達最多,間質急性水腫病變最為明顯。說明尿液Clusterin含量與腎臟Clusterin含量及病變程度關聯性好,腎損傷早期尿液即有改變,而尿液檢測為無創性檢測,可避免不必要的腎組織活檢,提示可通過檢測病人尿液中是否有Clusterin分泌來預示AKI的發生。本實驗結果提示尿液Clusterin含量可作為檢測早期AKI的新的生物標志物,可應用于臨床早期診斷和藥物研究中臨床試驗的安全性監測,不僅有利于防止腎毒性藥物的過量使用,也利于AKI臨床的早期診斷及改善預后。
[1]鄒穎剛,王 歡,耿嘉男,等.Clusterin在急性腎損傷診斷中的意義[J].中國實驗診斷學,2013,17(5):982.
[2]Prochnow H,Gollan R,Rohne P,et al.Non-Secreted Clusterin Isoforms Are Translated in Rare Amounts from Distinct Human mRNA Variants and Do Not Affect Bax-Mediated Apoptosis or the NF-κB Signaling Pathway[J].PloS one,2013,8(9):e75303.
[3]Murphy BF,Kirszbaum L,Walker ID,et al.SP-40,40,a newly identified normal human serum protein found in the SC56-9complex of complement and in the immune deposits in glomerulonephritis[J].J Clin Invest,1988,81(6):1858.
[4]Rosenberg M E,Dvergsten J,Correa-Rotter R.Clusterin:an enigmatic protein recruited by diverse stimuli[J].J Lab Clin Med,1993,121(2):205.
[5]吳 丹.腎小管上皮細胞表型轉化與移植腎纖維化的相關性[D].吉林大學,2013.
[6]Crowley S T,Peixoto A J.Acute kidney injury in the intensive care unit[J].Clinics in chest medicine,2009,30(1):29.
[7]李一飛,姚廣濤.急性腎損傷中腎小管損傷標志物的研究進展[J].中國實驗方劑學雜志,2012,17(23):279.
2013-11-20)
1007-4287(2014)07-1072-02
吉林省科技發展計劃資助項目(科技支撐計劃20120962);吉林大學開放性創新實驗項目(2013B73337);吉林省衛生廳資助項目(2013Z101)
*通訊作者