余 毅,邱 鴻,王 琰,周麗娜
(南京軍區(qū)福州總醫(yī)院血液凈化科,福建福州 350025)
血凝素樣氧化低密度脂蛋白受體1(LOX-1)是近年來發(fā)現(xiàn)的一種脂蛋白受體,常在內皮細胞上表達[1-2],LOX-1 與動脈粥樣硬化有著密切的關系,而腎小球硬化與動脈粥樣硬化在病理和生化特征上十分相似[3]。殘腎大鼠和鹽負荷高血壓大鼠的腎臟可檢測到LOX-1表達增強,且LOX-1表達的量與尿蛋白顯著相關[2-3]。我們的研究表明[4],鹽負荷高血壓大鼠主動脈氧化應激-LOX-1通路活性增強,坎地沙坦具有明顯抑制作用。沙坦類和他汀類藥物除降脂和降壓外,均有抗炎和保護腎臟的作用,它們能降低慢性腎臟病(CKD)尿蛋白,減輕腎小球硬化,延緩 CKD 的進展[5-6],兩類藥物聯(lián)用比單獨應用作用更強[7]。他汀類藥物可明顯減少粥樣硬化的主動脈和腎動脈內膜LOX-1的表達[8],然而,他汀類、沙坦類藥物單用及聯(lián)用對殘腎大鼠LOX-1表達的影響鮮有報道。本實驗旨在觀察氯沙坦(losartan)和氟伐他汀(fluvastatin)對大鼠殘腎模型腎臟和血管LOX-1表達的影響,探討LOX-1在CKD中的作用及他汀類和沙坦類藥物延緩CKD進展的可能機制。
1.1動物分組及建立大鼠殘腎模型8周齡♂SD大鼠,購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司,分籠飼養(yǎng)于我院動物實驗科清潔級動物房。35只大鼠隨機選取28只制作大鼠殘腎模型,7只為假手術組,作為正常對照。殘腎大鼠隨機分為4組:殘腎模型組、氟伐他汀組、氯沙坦組及聯(lián)合用藥組。采用1%戊巴比妥腹腔注射麻醉(50 mg·kg-1)大鼠,切開左側腹,暴露左側腎臟,分離腎動脈及其分支,結扎其中的左上支和中支并剪斷,使左腎梗死約2/3,7 d后再將大鼠右腎摘除。假手術組則只分離腎動脈及其分支,不予結扎。
1.2藥物干預大鼠殘腎模型建立后,氯沙坦組以氯沙坦30 mg·kg-1·d-1灌胃,氟伐他汀組以氟伐他汀 15 mg·kg-1·d-1灌胃,聯(lián)合用藥組以上述劑量的氟伐他汀和氯沙坦聯(lián)合灌胃。假手術組和殘腎模型組均以等量溶劑灌胃。
1.3器材及試劑PE 2400 PCR儀(美國ABI公司);氯沙坦(杭州默沙東制藥有限公司);氟伐他汀(北京諾華制藥有限公司);RNA保存液(德國QIGEN公司);山羊抗大鼠LOX-1抗體(美國Santa Cruz公司);SP免疫組織化學試劑盒(北京中山公司);TRIzol試劑(Gibco公司);Promega逆轉錄試劑盒(美國Promega公司);PCR試劑盒(日本TaKaRa公司);大鼠LOX-1、MCP-1和β-actin引物(美國Invitrogen公司)。
1.4樣品采集灌胃8周后,大鼠置于代謝籠,收集24 h尿量檢測尿蛋白定量。次日大鼠主動脈取血檢測血清尿素氮、肌酐、膽固醇和甘油三酯。取殘余腎臟置于RNA保存液中,行RT-PCR檢測。留取部分腎臟和胸主動脈置于福爾馬林液固定,石蠟包埋后切片,行PAS染色和LOX-1免疫組化。
1.5免疫組化石蠟包埋后切片,行LOX-1免疫組化檢查。切片脫蠟至水,高壓(主動脈)或0.125%胰酶修復(腎組織),3%雙氧水阻斷內源性過氧化物酶,分別滴加一抗LOX-1(1∶200),陰性對照以PBS代替一抗,37℃孵育。滴加生物素標記兔抗山羊IgG二抗工作液室溫孵育,滴加辣根酶標記鏈霉卵白素工作液室溫孵育,滴加新鮮配制的DAB顯色液,中止反應。
1.6 RT-PCR檢測腎臟LOX-1和MCP-1的表達LOX-1、MCP-1 引物序列參考相關文獻[2,9],內參 βactin引物自行設計,各引物序列見Tab 1。擴增產物瓊脂糖凝膠電泳,檢測各擴增帶的灰度值,以β-actin校正作相對定量分析,結果以兩者的灰度比值表示。
1.7 統(tǒng)計學處理所有數(shù)據都以±s表示,用SPSS13.0統(tǒng)計軟件分析,多個樣本均數(shù)的比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK檢驗。
2.1生化指標與假手術組比較,殘腎模型組大鼠的尿素氮、肌酐、膽固醇、LDL和24 h尿蛋白均明顯升高(P<0.01)。與殘腎模型組相比,氯沙坦組、氟伐他汀組及聯(lián)合用藥組的肌酐、膽固醇、LDL及24 h尿蛋白明顯下降(P<0.05)。但氯沙坦組、氟伐他汀組和聯(lián)合用藥組間各項指標比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見 Tab 2。
Tab 1 Primers of LOX-1,MCP-1 and β-actin
2.2病理及免疫組化腎臟病理顯示殘腎模型組腎間質炎癥細胞浸潤明顯,腎小球系膜增生,局灶節(jié)段硬化,腎小管片狀萎縮。氟伐他汀組及氯沙坦組腎臟病變較殘腎模型組輕,而聯(lián)合用藥組比單獨用藥二組輕。大鼠腎臟LOX-1免疫組織化學顯示:與假手術組相比,殘腎模型組腎間質血管周圍和腎小管周圍LOX-1表達增多,而氯沙坦組、氟伐他汀組和聯(lián)合用藥組表達減少(Fig 1)。主動脈LOX-1免疫組織化學顯示:與假手術組相比,殘腎模型大鼠LOX-1在血管壁和血管內膜上表達明顯增多,氯沙坦組、氟伐他汀組和聯(lián)合用藥組LOX-1表達明顯減少(Fig 2)。
Tab 2 Biochemical results in each group
Fig 1 Kidney LOX-1 expression in each group(SP ×200)A:Negative control;B:Sham operated group;C,D:Remnant kidney group;E:Losartan treated group;F:Fluvastatin treated group;G:Combined-treatment group
Fig 2 Aorta LOX-1 expression in each group(SP×200)
Tab 3 LOX-1,MCP-1/β-actin mRNA ratio in kidney
2.3RT-PCR與假手術組比較,殘腎模型組LOX-1、MCP-1 mRNA 表達明顯增強(P<0.01),氯沙坦組、氟伐他汀組和聯(lián)合用藥組表達較殘腎模型組明顯減少(P<0.05)。見 Tab 3,F(xiàn)ig 3,4。
LOX-1是1997年日本學者首先發(fā)現(xiàn)的血凝素樣低密度脂蛋白受體[1],LOX-1常表達于血管內皮細胞、巨噬細胞、平滑肌細胞、血小板及腎小球系膜細胞等,病理情況下,如高血壓、高血脂和動脈粥樣硬化能使LOX-1表達上調,各種炎癥因子、血管緊張素Ⅱ都能誘導LOX-1的表達,LOX-1調節(jié)Ox-LDL多種毒性作用,誘導各種炎癥因子的表達,促進內皮功能的紊亂[2,10]。LOX-1與動脈粥樣硬化具有十分密切的聯(lián)系:①LOX-1作為Ox-LDL的主要受體,介導Ox-LDL病理作用[11]。② 在動脈粥樣硬化發(fā)展過程中扮演重要角色的巨噬細胞、平滑肌細胞和內皮細胞中均檢測到LOX-1的表達[1,12]。③ 實驗動物和人類動脈粥樣硬化病變過程中可檢測到LOX-1表達增多[13]。④ LOX-1作為細胞黏附因子介導血小板和內皮細胞的結合,并誘導炎癥,促進了動脈粥樣硬化的形成和發(fā)展[11]。⑤ 抗動脈粥樣硬化藥物如他汀類能抑制Ox-LDL介導的LOX-1表達[14]。
Fig 3 LOX-1 mRNA expression in kidney
Fig 4 MCP-1 mRNA expression in kidney
LOX-1與動脈粥樣硬化關系密切,而腎小球硬化與動脈粥樣硬化在病理和生化特征上十分相似,脂代謝紊亂、單核巨噬細胞浸潤及病理狀態(tài)下各種黏附分子和細胞因子的過量表達,均可誘導腎小球硬化和動脈粥樣硬化相應組織細胞中LOX-1的高表達[4]。大鼠殘腎模型類似于人類CKD中局灶節(jié)段腎小球硬化、慢性腎功能不全,本實驗中,殘腎大鼠腎臟LOX-1、MCP-1表達較對照組明顯增加,尿蛋白量增多并伴腎功能損害。免疫組化顯示腎臟和主動脈LOX-1表達增加,分析原因可能如下:① 殘腎大鼠循環(huán)和腎臟血管緊張素Ⅱ水平升高,直接刺激血管和腎臟表達 LOX-1[15]。② 血脂升高,Ox-LDL增多刺激LOX-1表達增加。③炎癥因子如MCP-1分泌增多,MCP-1誘導單核細胞黏附,促進腎組織損傷和腎間質纖維化[9]。LOX-1主要在腎間質血管和小管周圍表達,腎小球和腎小管無明顯表達,而鹽負荷伴腎臟損害的高血壓大鼠不僅腎小管間質表達LOX-1,腎小球也表達 LOX-1[2],這可能與其系統(tǒng)血壓要明顯高于大鼠殘腎模型有關[3]。
氟伐他汀組與殘腎模型組相比,LOX-1和MCP-1表達下調,尿蛋白減少,肌酐、膽固醇和LDL明顯下降,表明氟伐他汀有降尿蛋白、降脂、抑制炎癥和延緩腎功能不全進展的作用[16],考慮到LOX-1的表達與血脂水平、炎癥浸潤等有密切聯(lián)系[2],氟伐他汀的抗炎和降脂作用可能與LOX-1表達減少有關。血管緊張素Ⅱ通過AT1受體介導多種病理活性,如促進血壓升高及動脈粥樣硬化形成和發(fā)展,誘導系膜增殖,導致基質生成增多和腎臟纖維化[17]。本實驗氯沙坦組血清肌酐、膽固醇、LDL和24h尿蛋白水平與殘腎模型組相比明顯下降并伴MCP-1和LOX-1表達下調,病理顯示腎臟病變明顯減輕。氯沙坦下調LOX-1的表達可能與其降壓、降脂、抗炎和拮抗血管緊張素Ⅱ等作用相關。他汀類藥物還能加強沙坦類藥物對心血管的保護作用[6,18],本實驗中,無論是單用一種藥物,還是聯(lián)用兩種藥物,腎臟和主動脈LOX-1表達均明顯下調,推測兩藥聯(lián)用對血管和腎臟保護作用可能具有協(xié)同作用。
綜上所述,殘腎大鼠模型腎臟和主動脈LOX-1表達增強,伴有炎癥因子表達增多,LDL增高,尿蛋白增加和腎功能損害。氯沙坦和氟伐他汀能明顯下調LOX-1和MCP-1的表達,延緩腎功能損害的進展。提示LOX-1可能在CKD腎損害中發(fā)揮重要作用,沙坦類和他汀類藥物抑制LOX-1的表達,可能是其腎保護作用的部分機制,這為應用沙坦類和他汀類藥物治療CKD提供了新的靶點。
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