杜 宇,史應(yīng)進(jìn),張艷輝,賈妮亞,范俊英,王彩麗*
(包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院,內(nèi)蒙古 包頭 014010)
足細(xì)胞是維持腎小球基底膜(GBM)結(jié)構(gòu)和功能正常的主要細(xì)胞之一。而TRPC6、α-actinin-4又是維持足細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)和功能的主要蛋白,因?yàn)樽慵?xì)胞不可再生的特性,它的損傷導(dǎo)致并增加了蛋白尿的發(fā)生[1],進(jìn)一步加劇腎小球的硬化,。阿霉素有非常強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性作用,可以直接對(duì)腎細(xì)胞產(chǎn)生損傷,其機(jī)制可能是從DNA水平干預(yù)了足突細(xì)胞蛋白的合成,從而破壞足突細(xì)胞的結(jié)構(gòu),改變了足突細(xì)胞形態(tài)[2]。因此目前被公認(rèn)的能較好模擬人類腎小球疾病的動(dòng)物模型就是阿霉素腎病大鼠模型,該模型的病理類型為微小病變(MCD)和局灶節(jié)段性腎小球硬化(FSGS)。本文通過(guò)分析TRPC6、α-actinin-4在大鼠正常腎組織和阿霉素腎病大鼠不同病理類型腎組織的表達(dá)差異,以探討該分子在蛋白尿發(fā)生中的可能作用及相互關(guān)系。
健康雄性SD大鼠30只,體重200 g左右(內(nèi)蒙古大學(xué)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào):SCX(蒙)2002-0001)。鹽酸阿霉素(山西普德制藥10 mg/支)。兔抗鼠α-actinin-4多克隆抗體:兔抗鼠TRPC6多克隆抗體(濃縮型)100 ug/mL MAB1682美國(guó)Chemicon公司。SP試劑盒(北京博奧森)。DAB顯色系統(tǒng)(福州邁新)。
實(shí)驗(yàn)大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后隨即分為3組:正常對(duì)照組(n=10)、微小病變組(MCD組,n=10)、局灶節(jié)段性腎小球硬化組(FSGS組,n=10)。MCD組測(cè)定24小時(shí)尿蛋白定量、血清白蛋白、總膽固醇、肌酐,在非麻醉狀態(tài)下尾靜脈一次性注射鹽酸阿霉素7.5 mg/kg,并于注射后第7天和第14天分別測(cè)定24小時(shí)尿蛋白定量、血清白蛋白、總膽固醇、肌酐,第14天處死對(duì)大鼠的腎組織制備成蠟塊備用。FSGS組大鼠測(cè)定24小時(shí)尿蛋白定量、血清白蛋白、總膽固醇、肌酐,在非麻醉狀態(tài)下第7天尾靜脈注射阿霉素5 mg/kg,第14天尾靜脈注射阿霉素2.5 mg/kg,注射后28天和56天分別測(cè)定24小時(shí)尿蛋白定量、血清白蛋白、總膽固醇、肌酐,第56天處死對(duì)大鼠的腎組織制備成蠟塊備用。
石蠟切片脫蠟水化,采用SP法免疫組化試劑盒,檢測(cè)TRPC6、α-actinin-4。
用Olympus DP72攝象頭及DP-BSW采集圖像,利用Image Pro Plus 6.0(IPP6.0)圖像分析軟件,分別測(cè)定每個(gè)腎小球中TRPC6、α-actinin-4陽(yáng)性面積占其整個(gè)腎小球面積的比。
采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,多組間的比較采用單因素方差分析,計(jì)量資料以“±s”表示。
TRPC6在微小病變表達(dá)水平較對(duì)照組顯著增多(P<0.01),在局灶節(jié)段性腎小球硬化腎小球內(nèi)的的表達(dá)水平較對(duì)照組顯著增多(P<0.01),TRPC6在局灶節(jié)段性腎小球硬化組中增多較微小病變組更加顯著(P<0.01)。

表1 TRPC6在不同病理類型大鼠腎小球的表達(dá)對(duì)比(n,%)
α-actinin-4在微小病變組表達(dá)增加(P<0.01),而在局灶節(jié)段性腎小球硬化組表達(dá)與對(duì)照組無(wú)明顯差異。見(jiàn)表2。

表2 α-actinin-4在不同病理類型大鼠腎小球的表達(dá)對(duì)比(n,%)
對(duì)照組TRPC6,α-actinin-4兩者的表達(dá)無(wú)差異(P>0.05),而腎小球內(nèi)者的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(R=-0.633,P<0.01),隨著TRPC6的表達(dá)增加,α-actinin-4的表達(dá)減弱。見(jiàn)表3、圖1。

表3 TRPC6、α-actinin-4的表達(dá)相關(guān)性

圖1 TRPC6與α-actinin-4表達(dá)相關(guān)趨勢(shì)圖
足細(xì)胞是一種增殖能力及其有限的終末分化細(xì)胞,具有穩(wěn)定的表型[3],它是維持GBM結(jié)構(gòu)和功能正常的主要細(xì)胞之一。因?yàn)樽慵?xì)胞不可再生的特性,它的損傷導(dǎo)致并增加了蛋白尿的發(fā)生[4],進(jìn)一步加劇腎小球的硬化[5-6]。
足細(xì)胞正常功能及結(jié)構(gòu)需要幾個(gè)主要蛋白的相互作用[7],而當(dāng)足細(xì)胞受損時(shí),足細(xì)胞的足突間裂孔隔膜(SD)功能和結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,這些主要結(jié)構(gòu)蛋白的改變引起了其結(jié)構(gòu)以及功能失調(diào),從而造成腎小球足細(xì)胞的功能和結(jié)構(gòu)的改變,蛋白從改變的足細(xì)胞中漏出引起了蛋白尿。進(jìn)一步的研究顯示[8-9],TRPC6編碼的蛋白與足細(xì)胞的骨架蛋白actin(肌動(dòng)蛋白)有著非常緊密的聯(lián)系。在體外培養(yǎng)成熟的足細(xì)胞,當(dāng)其發(fā)生TRPC6蛋白的過(guò)度表達(dá),actin纖維就會(huì)發(fā)生大量的解聚,從而使裂孔隔膜結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。TRPC6基因突變可使足細(xì)胞內(nèi)鈣離子增加從而引起增殖減少、細(xì)胞凋亡進(jìn)而減少足細(xì)胞的數(shù)量。
目前關(guān)于TRPC6,α-actinin-4的相關(guān)性研究還很少,國(guó)外未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道,國(guó)內(nèi)僅孫希峰[10]等做過(guò)兩者的相關(guān)性研究。本研究顯示,在對(duì)照組TRPC6,α-actinin-4兩者的表達(dá)無(wú)差異(P>0.05),而發(fā)生病變的腎小球內(nèi)兩者的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(R=-0.633,P<0.01)隨著TRPC6的表達(dá)增加α-actinin-4的表達(dá)減弱,與孫希峰等人的研究結(jié)果相似,這可能與TRPC6高表達(dá)通過(guò)使細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高、直接影響肌動(dòng)蛋白支架以及組成機(jī)械敏感性鈣離子通道引起足細(xì)胞的損傷和脫落,致使足細(xì)胞數(shù)量減少,而α-actinin-4做為足細(xì)胞的骨架蛋白從而表達(dá)數(shù)量減少以及TRPC6蛋白過(guò)度表達(dá)時(shí),actin纖維大量解聚,裂孔隔膜結(jié)構(gòu)松散而導(dǎo)致α-actinin-4表達(dá)下降。
TRPC6與α-actinin-4作為重要的構(gòu)成足細(xì)胞蛋白分子其作用機(jī)制目前仍未背完全闡明,而探討不同病理類型兩者的表達(dá)差異進(jìn)一步探討TRPC6和α-actinin-4的相關(guān)性,以及其在足細(xì)胞損傷中的作用,希望給臨床診斷、治療效果及預(yù)后的判斷提供有價(jià)值、無(wú)創(chuàng)的工具。期望早期對(duì)TRPC6、α-actinin-4的活性進(jìn)行干預(yù)來(lái)減少對(duì)蛋白尿患者足細(xì)胞的損傷,延緩腎衰竭的進(jìn)展。
[1] 王建中,陳香美,師鎖柱,等.基質(zhì)金屬蛋白酶-9和金屬蛋白酶組織抑制物-1在IgA腎病腎組織中的表達(dá)[J].中華內(nèi)科雜志,2002,41(2):75-78.
[2] 張麗芬,黃文政,朱小棣,等.阿霉素腎病腎小球硬化動(dòng)物模型的研究[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志,2005,6(4):195-199.
[3] Li LS, Liu ZH. Epidemiologic data of renal diseases from a single unit in china: analysis based on 13519 renal biopsies[J]. Kidney Int,2004,66(3):920-923.
[4] Miller WG, Bruns DE, Hortin GL, et a1. Current issues in measurement and reporting of urinary albumin excretion[J]. Clin Chem,2009,55(1):24-38.
[5] Liu G, Kaw B, Kurfis J, et al. Neph1 and nephrin interaction in the slit diaphragm is an important determinant of glomerular permeability[J]. J Clin Invest,2003,112(2):209-221.
[6] Jafar TH, Stark PC, Schmid CH, et al. Proteinuria as a modi fi able risk factor for the progression of non-diabetic renal diseases.Kidney Int,2001,60(3):1131-1140.
[7] P Gerke, L Scllin, O Kretz, et a1. NEPH2 is located at the glomerular slit diaphragm, interacts with nephrin and is cleaved from podocytes by metalloproteinases[J]. Am Soc Nephrol,2005,16:1693-1702.
[8] CC Moiler, C Wei, MM Altintas, et al. Induction of TRPC6 channel in acquired forms of proteinuric kidney disease[J]. Journal of the American Society of Nephrology,2007,18(1):29-36.
[9] Shih NY, Li J, Karpit skii V, et al. Congenital nephrotic syndrom in mice lacking CD2-associated protein. Science,1999,286:312-315.
[10] 孫希峰,張 春,方 展,等.TRPC6高表達(dá)對(duì)小鼠足細(xì)胞裂孔隔膜分子和細(xì)胞骨架的影響[J].中華腎臟病雜志,2009,25(7):519-521.