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    干預(yù)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)對(duì)單側(cè)輸尿管梗阻大鼠腎組織的影響*

    2016-07-15 01:43:06韓曉慶孫建平李娜崔萌張寧劉逸凡
    關(guān)鍵詞:血管緊張素腎素

    韓曉慶 孫建平 李娜 崔萌 張寧 劉逸凡

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    干預(yù)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)對(duì)單側(cè)輸尿管梗阻大鼠腎組織的影響*

    韓曉慶①孫建平①李娜②崔萌①?gòu)垖帰賱⒁莘并?/p>

    【摘要】目的:觀察干預(yù)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)對(duì)單側(cè)輸尿管梗阻大鼠腎組織的影響。方法:選取6周齡SD大鼠50只作為研究對(duì)象,隨機(jī)分為正常組、模型組、依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組,每組10只。采用單側(cè)輸尿管梗阻(UUO)大鼠模型,正常組和模型組于造模前24h-造模后14d給予0.9%氯化鈉溶液10mL/(kg·d)灌胃,依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組分別于造模前24h-造模后14d給予依那普利10mg/(kg·d)、纈沙坦10mg/(kg·d)、螺內(nèi)酯100mg/(kg·d)灌胃。各組大鼠均于造模后2周處死,收集血、尿標(biāo)本進(jìn)行生化檢測(cè),腎組織行HE染色及逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)法觀察梗阻腎組織TGF-β1mRNA、血管緊張素原(AGT)mRNA、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)mRNA、醛固酮(ALD)mRNA的表達(dá)。結(jié)果:與正常組比較,模型組、依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組的血肌酐、尿素氮均不同程度增高,以模型組升高最為明顯,比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);五組間24h尿蛋白比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組腎間質(zhì)損傷指數(shù)均高于正常組,但低于模型組,比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論:阻斷腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)均具有抑制大鼠腎間質(zhì)纖維化的作用,且其效果相近。

    【關(guān)鍵詞】腎間質(zhì)纖維化;腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng);大鼠

    ①青島大學(xué)附屬醫(yī)院山東青島266003

    ②山東省青島市第八人民醫(yī)院

    First-author’s address:The Affiliated Hospital of Qingdao University,Qingdao 266003,China

    腎間質(zhì)纖維化是由腎間質(zhì)成纖維細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)在腎間質(zhì)內(nèi)過度沉積所導(dǎo)致,是慢性腎臟病發(fā)展的最終結(jié)果,是導(dǎo)致終末期腎功能衰竭的主要原因之一。腎功能的惡化,主要取決于腎小管間質(zhì)纖維化的程度[1]。研究表明,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosteronesystem,RAAS)尤其是血管緊張素Ⅱ(AngⅡ),不僅在調(diào)節(jié)血流動(dòng)力學(xué)而且在腎間質(zhì)纖維化中起重要作用[2]。大量實(shí)驗(yàn)表明,ACEI、ARB及醛固酮拮抗劑均可延緩腎間質(zhì)纖維化的進(jìn)展,然而這三類藥物抗腎間質(zhì)纖維化的療效是否相近或其中某類藥物抗腎間質(zhì)纖維化的效果更顯著目前還未見報(bào)道[3-5]。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用依那普利、纈沙坦及螺內(nèi)酯分別阻斷RAAS不同環(huán)節(jié),觀察其抗腎間質(zhì)纖維化的作用,現(xiàn)報(bào)道如下。

    1 材料與方法

    1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物6周齡健康雄性SD大鼠50只,體重160~200g,清潔級(jí)。

    1.2藥物與試劑馬來酸依那普利(揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)江蘇制藥股份有限公司,批號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字H32026568),纈沙坦(北京諾華制藥有限公司,批號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字H20040217),螺內(nèi)酯(海南海神同洲制藥有限公司,批號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字H46020690)。TRIzol(lifetechnologies),F(xiàn)astQuantcDNA第一鏈合成試劑盒(北京天根),SuperReal熒光定量預(yù)混試劑(北京天根)。

    1.3方法

    1.3.1分組和建模50只健康雄性SD大鼠隨機(jī)分為正常組、模型組、依那普利組、纈沙坦組和螺內(nèi)酯組,每組10只。模型組、依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組大鼠用10%水合氯醛(3mL/kg)腹腔注射麻醉,仰臥位固定,75%乙醇消毒,腹部正中左側(cè)縱行切口,分離左側(cè)輸尿管,于中上1/3處結(jié)扎并剪斷輸尿管,使左側(cè)腎臟完全梗阻,逐層縫合,正常組大鼠打開腹腔后只分離但不結(jié)扎和剪斷輸尿管。術(shù)后腹腔注射青霉素(10U/d,連續(xù)3d),造模前24h-造模后14d,依那普利組用血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑依那普利10mg/(kg·d),纈沙坦組用血管緊張素Ⅱ的Ⅰ型受體拮抗劑纈沙坦10mg/(kg·d),螺內(nèi)酯組用醛固酮受體拮抗劑螺內(nèi)酯100mg/(kg·d)灌胃,正常組和模型組用2mL/d0.9%氯化鈉溶液灌胃。

    1.3.2腎組織標(biāo)本采集造模后14d處死所有大鼠,快速取出左腎,去除包膜,用0.9%氯化鈉溶液將左腎積存的血液沖洗干凈,按冠狀位縱行剖開,一半腎組織置于4%甲醛固定液固定,用于HE染色;另一半腎組織快速置于-80℃低溫冰箱保存,用于RT-PCR[6]。

    1.3.3腎功能指標(biāo)檢測(cè)造模后13d(處死前1d),將大鼠置于代謝籠,留取大鼠24h尿液,送檢驗(yàn)科檢測(cè)24h尿蛋白定量。造模后14d處死所有大鼠,經(jīng)腹主動(dòng)脈采血5mL,室溫靜置1h,3000r/min,4℃離心15min,取上層血清檢測(cè)血清Scr、BUN。

    1.3.4腎組織病理檢查腎組織標(biāo)本用4%甲醛固定液固定,常規(guī)脫水,石蠟包埋,切片4μm,行HE染色,光鏡觀察腎小球、腎小管的病理變化及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)的情況。按腎間質(zhì)損傷8項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分:腎小管上皮細(xì)胞空泡變性、腎小管擴(kuò)張、腎小管萎縮、紅細(xì)胞管型、蛋白管型、間質(zhì)水腫、間質(zhì)纖維化、間質(zhì)細(xì)胞浸潤(rùn),計(jì)算其均值,作為該標(biāo)本的腎小管間質(zhì)損傷指數(shù)[7]。

    1.3.5腎組織TGF-β1、AGT、ACE、ALDmRNA檢測(cè)采用RT-PCR法,TRIzol提取腎組織總RNA,按TRIzol說明書步驟提取。用FastQuant cDNA第一鏈合成試劑盒合成cDNA,取4μL cDNA為模板按PCR試劑盒說明進(jìn)行PCR擴(kuò)增,總體系為20μL,以GAPDH為內(nèi)參,引物及內(nèi)參序列由上海生工設(shè)計(jì)及合成。引物序列:TGF-β1:上游5’CTTTGTACAGCACCCGC3’,下游5’TAGATTGCGTTGCGGTC3’;AGT:上游5’CTGGAGCTAAAGGACACACAGA3’,下游5’GTGGATGTATACGCGGTCCC3’;ACE:上游5’GCTTGACCCTGGATTGCAGC3’,下游5’CTCCGTGATGTTGGTGTCGT3’;ALD:上游5’GAAGTTCGATCTGGGGCCAA3’,下游5’AGGGTCATATAGGGTCGCTGA3’;GAPDH:上游5’GGCAAGTTCAACGGCACAGT3’,下游5’AAGACGCCAGTAGACTCCACG3’。

    1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS19.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料用(±s)表示,比較采用t檢驗(yàn),組間比較采用單因素方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

    2 結(jié)果

    2.1各組腎功能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較各組大鼠24h尿蛋白比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);模型組、依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組肌酐、尿素氮均較正常組升高,其中模型組升高最為明顯,依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。

    表1 各組大鼠腎功能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果(±s)

    表1 各組大鼠腎功能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果(±s)

    *與正常組比較,P<0.05;△與模型組比較,P<0.05

    組別 24 h尿蛋白(mg/d)肌酐(μmol/L)尿素氮(mmol/L)正常組(n=10) 12.39±8.23 63.33±5.79   8.54±1.46模型組(n=10)  9.28±5.01 75.00±5.18* 11.32±0.68*依那普利組(n=10) 8.62±5.60 70.20±2.49*△ 10.14±1.19*△纈沙坦組(n=10) 17.14±8.95 70.17±1.72*△   9.93±0.72*△螺內(nèi)酯組(n=10) 14.65±8.68 68.00±3.06*△   9.91±1.03*△

    2.2各組腎臟組織病理改變結(jié)果比較光鏡顯示正常組大鼠腎小球、腎小管及間質(zhì)大小或形態(tài)結(jié)構(gòu)均正常;模型組腎間質(zhì)大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),間質(zhì)間隙增寬,細(xì)胞外基質(zhì)成分增多,并可見腎小管上皮細(xì)胞水腫、變性、壞死,管腔內(nèi)可見脫落壞死的上皮細(xì)胞,腎小管擴(kuò)張;依那普利、纈沙坦及螺內(nèi)酯組上述病理改變明顯減輕,見圖1。與正常組的腎間質(zhì)損傷指數(shù)(1.67±0.58)比較,模型組(6.00±1.00)、依那普利組(3.67±0.58)、纈沙坦組(4.00±1.00)及螺內(nèi)酯組(3.66±1.15)均有不同程度地升高,比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較,依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組腎間質(zhì)損傷指數(shù)均不同程度地降低,比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

    圖1 腎臟病理HE染色(×200)注:A正常組;B模型組;C依那普利組;D纈沙坦組;E螺內(nèi)酯組

    2.3各組大鼠TGF-β1mRNA、AGTmRNA、ACE mRNA、ALDmRNA的表達(dá)結(jié)果RT-PCR結(jié)果顯示,輸尿管結(jié)扎后大鼠腎臟TGF-β1mRNA、AGTmRNA、ACEmRNA及ALDmRNA表達(dá)均較正常組有不同程度地增加。依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組TGF-β1mRNA、AGTmRNA、ACE mRNA、ALDmRNA的表達(dá)較模型組大鼠明顯減少(P<0.05),但三組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見圖2。

    圖2 各組大鼠TGF-β1mRNA、AGT mRNA、ACE mRNA及ALD mRNA的表達(dá)

    3 討論

    腎間質(zhì)纖維化是以腎小管萎縮或擴(kuò)張,腎間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤(rùn),成纖維細(xì)胞形成與積聚及細(xì)胞外基質(zhì)在腎間質(zhì)中過度沉積為特征的不可逆的發(fā)展過程[8]。腎間質(zhì)的病變程度是決定10年腎臟存活率最重要的影響因素,對(duì)腎臟疾病預(yù)后的影響較腎小球病變更為重要[9]。UUO模型是以進(jìn)行性腎間質(zhì)纖維化為特征的實(shí)驗(yàn)性腎病模型,持續(xù)輸尿管梗阻引起的慢性炎癥和間質(zhì)纖維化可導(dǎo)致腎功能的進(jìn)行性喪失[10]。

    目前研究認(rèn)為,腎間質(zhì)纖維化是各種細(xì)胞、細(xì)胞因子及炎癥因子相互作用,導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)代謝失衡,在腎間質(zhì)異常集聚所致,其中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforminggrowthfactorβ1,TGF-β1)是促進(jìn)細(xì)胞增殖和間質(zhì)纖維化的重要因子[11]。大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究表明,腎小管上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及系膜細(xì)胞等腎臟固有細(xì)胞TGF-β1表達(dá)上調(diào)通常與腎間質(zhì)纖維化密切相關(guān)。作為一種強(qiáng)效的致纖維化因子,TGF-β1在腎間質(zhì)纖維化的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。TGF-β1主要的致纖維化作用表現(xiàn)在:(1)可趨化炎癥細(xì)胞在腎間質(zhì)浸潤(rùn),促使腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞,進(jìn)而產(chǎn)生大量的細(xì)胞外基質(zhì);(2)抑制多種細(xì)胞外基質(zhì)降解酶的活性,促進(jìn)金屬蛋白酶組織抑制因子-l及纖溶酶原激活抑制因子-1的表達(dá),抑制細(xì)胞外基質(zhì)的降解;(3)增加ECM的受體如整合素的表達(dá),從而增加ECM與細(xì)胞的相互作用[12-14]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,模型組、依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組的TGF-β1表達(dá)較正常組明顯增加,但依那普利組、纈沙坦組及螺內(nèi)酯組的TGF-β1表達(dá)較模型組又明顯降低,表明TGF-β1在腎間質(zhì)纖維化的過程中起促進(jìn)作用,且依那普利(ACEI)、纈沙坦(ARB)及螺內(nèi)酯(醛固酮拮抗劑)對(duì)腎間質(zhì)纖維化有一定的防治作用。

    腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)是人體內(nèi)重要的體液調(diào)節(jié)系統(tǒng),RAAS除了存在于循環(huán)系統(tǒng)中,還存在于許多組織器官中,如心臟、腎臟、腎上腺等,稱為局部RAAS,其主要與組織纖維化和/或重構(gòu)過程有關(guān)。研究表明,隨著腎臟的受損,可觀察到RAAS的成分如血管緊張素原、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶、血管緊張素I和血管緊張素Ⅱ的上調(diào)或重新分布。腎臟局部RAAS在腎間質(zhì)纖維化的形成中具有重要的促進(jìn)作用,其效應(yīng)分子血管緊張素Ⅱ(Ang-Ⅱ)和醛固酮是重要的致炎因子,可促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)的合成,促進(jìn)腎間質(zhì)纖維化[15]。AngⅡ是RAAS的主要生物活性成分,是一種重要的細(xì)胞因子,具有多重生理學(xué)效應(yīng),可通過誘導(dǎo)細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子和黏附分子等的表達(dá)發(fā)揮其促纖維化作用[16]。有研究表明,AngⅡ可激活腎小管上皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞,促進(jìn)TGF-β1的合成和釋放,致使腎間質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)成分的過度產(chǎn)生[17-18]。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(依那普利)能有效抑制AngⅡ的合成,減少體內(nèi)AngⅡ的含量,從而減輕腎間質(zhì)纖維化的程度[19]。血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(纈沙坦)有效地阻斷AngⅡ與其受體(AT1)相結(jié)合,亦可達(dá)到減輕腎間質(zhì)纖維化的效果。近幾年的研究顯示,醛固酮不僅可以致水鈉潴留,而且可以促進(jìn)組織膠原沉積和纖維化,是腎間質(zhì)纖維化過程中的一個(gè)重要因素,在進(jìn)展性腎臟損害中發(fā)揮重要的作用。有研究表明,醛固酮是有絲分裂和膠原合成的強(qiáng)烈刺激劑,可以促進(jìn)腎臟纖維化[20]。本研究結(jié)果表明,與模型組比較,依那普利組、纈沙坦組、螺內(nèi)酯組TGF-β1表達(dá)明顯下調(diào),腎功能明顯好轉(zhuǎn),腎損傷指數(shù)明顯降低,表明依那普利、纈沙坦、螺內(nèi)酯對(duì)腎間質(zhì)纖維化具有負(fù)性調(diào)節(jié)作用,通過下調(diào)TGF-β1的表達(dá),減少細(xì)胞外基質(zhì)的沉積,阻止腎間質(zhì)纖維化的進(jìn)展,延緩腎功能的惡化。

    綜上所述,TGF-β1表達(dá)增多與腎間質(zhì)纖維化密切相關(guān)。依那普利、纈沙坦、螺內(nèi)酯均可通過下調(diào)TGF-β1表達(dá)而減輕腎間質(zhì)纖維化程度,延緩腎功能惡化,但三組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說明其抗腎間質(zhì)纖維化的作用效果相近。

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    HAN Xiao-qing,SUN J ian-ping,LI Na,et al.
    Medical Innovation of China,2016,13(13):001-005

    【Abstract】Objective:Toobservetheeffectsofdifferentaspectsoftheinterventionofthereninangiotensin aldosteronesystemontherenaltissueofratswithunilateralureteralobstruction.Method:Atotalof50SDrats whichwas6weeksoldwereselectedastheresearchobjects,theywererandomlydividedintothenormalgroup,modelgroup,Enalaprilgroup,ValsartangroupandSpironolactonegroup,eachgrouphad10rats.Therat modelofunilateralureteralobstruction(UUO)wasused,thenormalgroupandmodelgroupweregivensaline10 mL/(kg·d)0.9%SodiumChlorideSolutionbefore24hformodelingto14daftermodeling;Enalaprilgroup,ValsartangroupandSpironolactonegroup24hformodelingto14daftermodelingwererespectivelytreated withEnalapril10mg/(kg·d),Valsartan10mg/(kg·d),Spironolactone100mg/(kg·d),ratsineach groupweresacrificedat2weeksaftermodeling,bloodandurinesampleswerecollectedforbiochemicaltests,theobstructiverenaltissuesTGF-β1mRNA,angiotensinogen(AGT)mRNA,vasculartensionangiotensin convertingenzyme(ACE)mRNAandaldosterone(ALD)mRNAexpressionwereobservedaccordingrenal tissueforHEstainingandreversetranscriptasepolymerasechainreaction(RT-PCR)method.Result:Compared withnormalgroup,theserumcreatinineandureanitrogenwereincreasedinthemodelgroup,enalaprilgroup,ValsartangroupandSpironolactonegroup,modelgroupincreasedmostsignificantly,thedifferenceswere statisticallysignificant(P<0.05),therewerenostatisticallysignificantdifferencesintheEnalaprilgroup,ValsartangroupandSpironolactonegroup(P>0.05).Therewerenosignificantdifferencesinfivegroupsof24h urineprotein(P>0.05).TherenalinterstitialinjuryindexofEnalaprilgroup,valsartangroupandSpironolactone groupwerehigherthannormalgroup,butlowerthanmodelgroup,thedifferenceswerestatisticallysignificant(P<0.05).Conclusion:Blockadeoftherennin-angiotensin-aldosteronesystematdifferentlevelscouldinhibit renalinterstitialfibrosisinratsandtheeffectissimilar.

    【Key words】Renalinterstitialfibrosis;Renin-angiotention-aldosteronesystem;Rat

    *基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81170653)

    通信作者:孫建平

    doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2016.13.001

    收稿日期:(2016-01-14)(本文編輯:李穎)

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