PTEN、PDGF-B及TGF-β1在UUO大鼠腎臟的表達①

朱章龍, 康曉明, 楊占雙, 張雅麗

(佳木斯大學附屬第一醫院兒內一科,黑龍江 佳木斯 154003)

PTEN、PDGF-B及TGF-β1在UUO大鼠腎臟的表達①

朱章龍, 康曉明, 楊占雙, 張雅麗

(佳木斯大學附屬第一醫院兒內一科,黑龍江 佳木斯 154003)

目的：探究磷酸酶與張力蛋白同源物(PTEN)、血小板衍化生長因子B(PDGF-B)及轉化生長因子β1(TGF-β1)在單側輸尿管梗阻(UUO)大鼠與假手術(Sham)大鼠腎間質不同時間點的表達變化及它們的相關性。方法：將48只雄性Wistar大鼠隨機分為2組，行單側輸尿管結扎術造成UUO模型，Sham組大鼠假手術處理。在手術后的第3、7、14天分批處死，取左腎石蠟包埋，行HE染色、Masson染色，免疫組化檢測各組大鼠上述因子的表達。結果：與Sham組對應時間點相比，UUO模型組腎小管間質損傷和纖維化程度加重，PDGF-B、TGF-β1表達逐漸增多，PTEN表達逐漸減少，差異有統計學意義(P<0.05)；PTEN表達與PDGF-B、TGF-β1表達呈顯著負相關(P均<0.05)。結論：PTEN參與了腎間質纖維化發病的過程，可能是一種抗腎臟纖維化的內源性保護因子，且PDGF-B、TGF-β1下調PTEN的表達可能是它們發揮促腎間質纖維化作用的部分機制。

PTEN；PDGF-B；腎間質纖維化；轉化生長因子-β1

腎間質纖維化(RIF)是在各種細胞因子作用下，間質細胞增殖與凋亡失衡、胞外基質(ECM)過度沉積，逐漸導致正常腎臟結構及功能喪失的病理過程，是導致終末期腎病的主要病理基礎。磷酸酶和張力蛋白同源物的基因(phosphataseandtensinhomolog；pten)在促進胚胎發育、維持干細胞功能、細胞增殖和凋亡等生命活動中都起著至關重要的調節作用，被認為是重要性僅次于p53的抑癌基因。近年來，一些研究發現pten表達的PTEN蛋白在特發性肺纖維化、肝臟纖維化、心肌纖維化及心室重構、口腔黏膜下纖維化[1]等纖維化病理改變的疾病中發揮著重要作用，但其對RIF的影響尚不清楚。本研究旨在探討UUO大鼠模型腎組織中PTEN的表達對RIF的影響以及PDGF-B、TGF-β1與PTEN的相關性。

1 材料與方法

1.1 動物的分組與模型建立

健康清潔級雄性Wistar大鼠48只，體重140～180g，適應喂養一周后隨機分為2組(Sham組、UUO組)。大鼠均腹腔注射10%水合氯醛(3mL/kg)麻醉后，以俯臥位固定于手術臺上，備皮后常規消毒鋪巾，在肋腰點，脊柱左側旁開1cm處切口，逐層切開皮膚、肌肉及腹壁各層，將左側輸尿管結扎后離斷。Sham組僅切開腹腔并游離左側輸尿管，但不結扎和剪斷。兩組大鼠在術后第3、7、14天分批處死8只。處死前一天收集24h尿液。處死當天麻醉后采血，留取左腎置10%中性甲醛固定。

1.2 實驗指標檢測

將采集的尿液分別進行尿素氮(BUN) 、肌酐(Scr)檢測，尿液行尿蛋白定量(24hPro)檢測。將腎組織石蠟包埋、切片，分別行常規HE染色和改良Masson染色[2]。參考TaalMW[3]的方法，每張切片隨機選10個不含腎小球的視野(×400)，半定量分析腎小管及間質的損傷情況，加權平均為腎小管及間質損傷評分(TLS)，總分0～9分。Masson染色則每例切片隨機記錄10個連續不重疊的視野(×200)，以藍染纖維面積與整個視野總面積的百分比作為RIF指數，兩組切片分別加權平均得該組的RIF指數，對纖維化程度評估。免疫組化采用SABC法，每次染色均用0.01mol/LPBS代替一抗作為陰性對照。每例切片在(×400)光鏡下觀察，隨機選取10個腎小管及間質區域，利用圖像分析系統計算兩組腎組織陽性染色(棕黃色顆粒)的平均光密度(AOD)，即積分光密度與視野內腎間質面積比。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 大鼠尿液和生化分析

UUO組BUN、Scr、24hPro與Sham組比較，三者濃度隨時間逐漸增加，提示UUO組大鼠腎功能受損逐漸加重，差異有統計學意義(P<0.05) ，表明造模成功。見表1。

2.2 兩組大鼠腎組織學變化

HE染色顯示Sham組各個時間點腎臟在光鏡下觀察結構正常。UUO組術后3d腎小管擴張，腎間質見少量淋巴細胞浸潤；7d近曲小管及遠曲小管明顯囊性擴張，腎間質大量炎癥細胞浸潤，偶見腎小管萎縮；14d腎皮髓質萎縮，部分腎小管萎縮，腎小管上皮細胞水腫，部分小管上皮細胞壞死、脫落或消失，間質淋巴細胞浸潤和纖維化較前明顯；偶見管型。兩組對應時間點TLS評分差異存在統計學意義(P<0.05)。Masson染色見UUO組隨術后輸尿管梗阻時間延長，3d、7d、14d的腎小管變性、壞死逐漸加重，代之以間質纖維，藍染面積逐漸增多。與Sham組相比，UUO組大鼠腎小管損傷、腎間質炎癥和纖維化程度進行性地加重。見表2。

表1 兩組大鼠腎功能指標的比較±s，n=8)

兩組比較，P<0.05。

表2 兩組大鼠TLS評分、RIF指數的比較

注：P<0.05。

2.3 蛋白表達情況

Sham組腎小管上皮細胞胞漿偶可見PDGF、TGF-β1蛋白陽性表達；UUO組腎小管上皮細胞可見PDGF、TGF-β1蛋白表達明顯，且隨時間進展表達量逐漸增多，與正常組同時間點相比有統計學意義(P<0.05)；與Sham組相比，UUO組大鼠腎小管上皮細胞胞漿的PTEN蛋白表達量隨著梗阻時間延長逐漸減少，且PTEN蛋白表達與PDGF-B、TGF-β1蛋白表達呈顯著負相關(P均<0.05)。見表3。

表3 各組大鼠腎組織各時間點三種蛋白AOD值±s，×10-2)

注：兩組同一時間點比較，▲P<0.05，#r值：PTEN與PDGF-B相關系數；##r值：PTEN與TGF-β1相關系數。

3 討論

RIF是包括腎小管上皮細胞轉分化(EMT)、成纖維細胞增殖與凋亡失常、-ECM分泌與降解失衡等導致的不良修復[4]。PTEN也可稱為TGF-β調節的上皮細胞的富含磷酸酶1(TEP1)，由1209個核苷酸編碼的403個氨基酸組成，肽鏈氨基端為雙重特異性磷酸酶核心區，即蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)序列和末端的PIP2結合序列，后者能特異性地切割磷脂酰肌醇-3,4,5三磷酸(PIP3)，去磷酸化為磷脂酰肌醇4,5二磷酸(PIP2)。PIP3作為胞內第二信使，能激蛋白激酶B(AKT)和磷酸肌醇依賴性蛋白激酶(PDK1)等多種底物，故PTEN能下調AKT、PDK1來調節下游多條通路的生物效應[5]。PTP序列則能使絲/蘇氨酸、酪氨酸殘基脫磷酸化。PDGF-B是酪氨酸受體激酶家族的一員，TGF-β1屬于絲/蘇氨酸蛋白激酶，它們對PI3K/PDK1/AKT等信號通路的激活是纖維化疾病的部分機制。TangWW[6]較早發現將PDGF-B注入大鼠體內，結果誘導了腎小管間質肌成纖維細胞的增生和間質纖維化，并認為腎間質細胞是PDGF在腎臟的主要效應細胞。PDGF-B有兩種受體PDGFR-α和PDGF-β，ChenYT[7]用伊馬替尼干預實驗表明兩種PDGFR都激活周細胞、肌成纖維化細胞增殖參與RIF。YilmazO[8]在以PDGFR抑制劑達沙替尼減弱博來霉素誘導的大鼠肺纖維化，發現其逆轉肺纖維化作用與上調PTEN的表達來減弱PDGF激活的胞內信號通路有關。LiuZ[9]發現微小RNA21(miR-21)下調PTEN來升高AKT的表達；而使用AKT特異阻滯劑時，能抑制TGF-β1/miR-21誘導的肝細胞纖維化。綜上所述，本實驗中PTEN表達減弱與腎小管上皮細胞凋亡和EMT增加呈正相關，而與PDGF

-B和TGF-β1蛋白表達呈負相關，故我們推測PDGF-B和TGF-β1的過度表達下調了PTEN的表達，進而減弱PTEN對PI3K/AKT等下游底物的去磷酸化作用，減弱PTEN維持腎小管上皮細胞形態和對成纖維細胞增殖的調控作用。隨著PTEN參與纖維化機制的深入研究，有望為RIF的治療提供新的思路和依據。

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佳木斯大學研究生科技創新項目，編號：YM2016_057。

朱章龍(1989～)男，廣東韶關人，在讀碩士研究生。

康曉明(1961～)女,黑龍江佳木斯人,碩士，主任醫師，教授，碩士研究生導師。E-mail：kanglaoshi@163.com。

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1008-0104(2017)03-0092-02

2017-03-07)