李葉麗,王穎婉,李意奇,張麗梅,龔其海,楊丹莉
高血壓腎損害系由原發性或繼發性高血壓引起的腎臟疾病,其中腎間質纖維化是導致腎臟損傷的重要原因。醛固酮作為腎間質纖維化進程中的一個重要因素,已成為高血壓腎損害研究的熱點之一。最近研究表明,醛固酮可上調離體的腎小管上皮細胞促纖維化的細胞因子如Ⅲ型膠原、TGF-β1、CTGF、FN等的表達[1-4],加速腎間質纖維化的發生與發展。淫羊藿為小檗科淫羊屬植物,具有溫陽補腎、除風祛濕、強心益氣等功效。ICA是淫羊藿的主要活性成分,現代藥理學研究證明,ICA具有抗腫瘤、增強免疫、改善心腦血管功能、調節內分泌及抗骨質疏松等作用[5]。本研究擬觀察 ICA是否具有抗SHR腎間質纖維化作用,及該效應是否與降低醛固酮水平,下調TGF-β1和Smad2的表達有關。
1.1 藥品、試劑與儀器 淫羊藿苷購自南京澤朗醫藥有限公司;醛固酮試劑盒和Ⅲ型膠原試劑盒購自上海雅吉生物科技有限公司;RNA逆轉錄試劑盒、熒光混合物,β-actin、TGF-β1、Smad2、CTGF、FN的引物購自TaKaRa生物工程公司;RNA逆轉錄儀,德國Eppendorf公司;real time RT-PCR擴增儀,美國BIO-RAD公司;通用酶標儀,美國 BIO-RAD公司;Leica光學顯微鏡及照相系統,德國Leica Microsystems Ltd。
1.2 實驗動物及分組 13周齡的♂ SHR大鼠14只、WKY大鼠7只,購自北京維通利華實驗動物技術有限公司,許可證號:SCXK(京)2012-0001。SHR大鼠隨機分為兩組,分別為模型組(n=7)和ICA組(n=7),WKY大鼠作為對照組。所有大鼠適應性飼養1周后,ICA組給予 ICA 40 mg·kg-1,ig,bid,至26周齡,模型組和對照組給予等量生理鹽水。
1.3 腎臟病理學 給藥14周后,7%水合氯醛(0.35 g·kg-1)經腹腔注射麻醉成功后,取各組大鼠腎臟組織,置于4%甲醛溶液中固定48 h后,分別進行HE和Masson染色,光鏡下觀察腎臟病理學變化。
1.4 血漿醛固酮和Ⅲ型膠原含量測定 腹主動脈取血2 ml,置于抗凝管中,離心后取上清,采用雙抗體夾心法測定血漿醛固酮和Ⅲ型膠原含量。測定方法嚴格按照試劑盒說明書執行。
1.5 real time RT-PCR法檢測腎臟組織中TGF-β1、Smad2、CTGF、FN mRNA的表達 取各組腎臟組織,置于1 ml TRIzol中,提取總RNA并檢測其純度后,經兩步法逆轉錄-聚合酶鏈反應分別檢測β-actin、TGF-β1、Smad2、CTGF、FN mRNA的表達。相關引物參照 GenBank中大鼠 β-actin、TGF-β1、Smad2、CTGF、FN mRNA的序列設計,見 Tab 1。目的基因表達相對定量法:以PCR擴增過程中熒光信號強度達到閾值所需的循環數(cycle threshold,Ct值)為統計參數,依次計算平均 Ct值 =(Ct1+Ct2)/2(重復管);dCt=平均 Ct值 -中間值;基因表達 =2-dCt;相對定量 =目的基因的表達/內參基因的表達×100,將空白對照組的mRNA表達量設定為100。
1.6 統計學分析 所有數據均采用SPSS 11.0統計分析軟件進行處理,以ˉx±s表示,組間比較采用方差分析,SNK法兩兩比較。
2.1 腎臟病理學 HE和Masson染色均顯示對照組腎小球、腎小管結構正常。與正常對照組比較,HE染色結果顯示模型組腎小球囊腔狹窄且不規則,小球內系膜基質增多,細胞排列紊亂,Masson染色結果顯示腎小管纖維增生,間質纖維化;與模型組比較,HE和Masson染色顯示ICA組腎小球囊腔增寬,小球內系膜基質減少,細胞排列較為整齊,腎小管間質纖維化程度減輕,見Fig 1。
2.2 血漿醛固酮和Ⅲ型膠原含量 與正常對照組比較,模型組血漿醛固酮和Ⅲ型膠原含量均升高(P<0.01);與模型組比較,ICA組血漿醛固酮和Ⅲ型膠原含量均降低(P<0.01或 P<0.05),結果見Tab 2。

Tab 1 Primer pair of real time RT-PCR

Tab 2 Effects of ICA on plasma aldosterone and collagen typeⅢ(ˉx±s,n=6)
2.3 腎臟組織中 TGF-β1、Smad2、CTGF、FN mRNA的表達 與正常對照組比較,模型組TGF-β1、Smad2、CTGF、FN mRNA的表達均明顯上調(P<0.01或 P<0.05);與模型組比較,ICA組 TGF-β1、Smad2、CTGF、FN mRNA的表達均明顯下調(P<0.01或P<0.05),結果見Fig 2。
腎間質纖維化是腎臟疾病發展和預后的重要因素,也是導致腎單位進行性損傷的病理機制,其本質是細胞外基質(extracellular matrix,ECM)異常沉積,ECM過度合成和降解受抑是ECM積聚的直接原因[6]。本研究結果顯示,與正常對照組相比,模型組腎小球囊腔狹窄且不規則,腎小球內系膜基質增多,腎小管間質纖維化,提示模型組大鼠出現了明顯的腎間質纖維化。另有研究表明[7],24周齡的自發性高血壓大鼠出現了明顯的腎間質纖維化。

Fig 1 HE staining of kidney tissue(×400)and Masson staining of kidney tissue(×200)

Fig 2 Effects of ICA on expressions of TGF-β1、Smad2、CTGF、FN mRNA in kidney tissue(ˉx±s,n=6)
醛固酮可促進腎間質纖維化的發生[8-9],也可上調Ⅲ型膠原、TGF-β1、CTGF、FN等的表達[1-4]。最近研究表明,醛固酮可能通過調控基質金屬蛋白酶1/金屬蛋白酶1組織抑制劑(MMP-1/TIMP-1)的基因表達,使Ⅲ型膠原降解減少,ECM過度積聚[3];也可能通過促進 TGF-β1的表達誘導CTGF的表達[10],從而促進腎間質纖維化的發展。
TGF-β1是一種重要的促纖維化細胞因子,可參與成纖維細胞的增殖、分化與遷移,促進ECM的生成與沉積,抑制其降解[11]。TGF-β1/Smad2信號通路的過度激活,可導致腎臟ECM生成增多,直接或間接導致CTGF和FN的產生[12]。CTGF作為TGF-β1的下游,可促使TGF-β1發揮促增生和ECM合成等作用[13],也可在 TGF-β1誘導下參與成纖維細胞合成FN,使ECM在腎間質積聚,促進腎間質纖維化的發展。
與模型組相比,ICA組腎小球囊腔增寬,腎小球內系膜基質減少,細胞排列較為整齊,腎小管間質纖維化程度減輕,提示ICA可能具有抗SHR腎間質纖維化的作用。此外,ICA組血漿醛固酮、Ⅲ型膠原含量,以及 TGF-β1、Smad2、CTGF、FN mRNA的表達均明顯低于模型組,提示ICA可能通過降低醛固酮水平,下調TGF-β1和Smad2的表達抗SHR腎間質纖維化。
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