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背景:纤维化是许多组织器官慢性炎症修复过程的重要结局,是导致器官功能丧失的重要原因。因此,研究纤维化发生发展的确切机制,寻找阻断纤维化进程的关键靶点,对探索防治纤维化具有重要意义。然而,纤维化的发生发展机制并未完全明了。已经明确的是纤维化与慢性炎症关系密切。许多炎症因子可能参与了纤维化的发生发展过程。例如转化生长因子(transforming growth factor-beta1,TGF-β1)可以促进成纤维细胞增生与分化,并向肌成纤维细胞转化,诱导胶原蛋白、纤维连接蛋白等纤维化相关胞外基质蛋白的表达。除此之外,IL-1β、TNF-α、IL-6等炎症因子也在纤维化的发生发展中起着重要作用。IL-17也是一种重要的促炎症因子。IL-17家族包括IL-17A、B、C、D、E、F6种亚型。IL-17A是最主要的亚型,通常代表IL-17。其次是IL-17F。IL-17A和IL-17F是研究得比较多的亚型。它们之间还具有相互调控作用。主要表达IL-17的T细胞为Th17细胞。Th17细胞通过释放IL-17在诱导、促进炎症的发生发展中起着重要作用。那么,IL-17A在纤维化的发生发展中起什么样的作用?已经有些研究提示,在心肌纤维化、特发性肺纤维化、囊性肺纤维化以及肾移植后慢性排斥反应所造成的肾小管间质纤维化中起促进作用。但是,IL-17A对肾小管间质纤维化的确切作用并没有阐明。目的:研究IL-17A对肾小管间质纤维化发生发展的影响,包括IL-17A对肾小管间质纤维化相关基质蛋白如α-SMA、胶原、纤连蛋白表达的影响。方法:1.总体设计:本研究通过体内、体外实验来观察IL-17A对肾小管间质纤维化的影响:在体内实验部分,采用IL-17A基因敲除(IL-17AKO)与野生型小鼠,对比单侧输尿管梗阻(unilateral ureteric obstruction,UUO)手术后肾小管间质纤维化发生发展的影响;在体外实验部分,观察IL-17A对肾肌成纤维细胞表达α-SMA、胶原、纤连蛋白影响,探讨IL-17A在肾小管间质纤维化发生发展中的作用。2.体内实验2.1UUO模型制作及分组将IL-17AKO小鼠与野生型(WT)C57BL/6小鼠的左侧输尿管结扎作为实验组,野生型C57BL/6小鼠开腹缝合不结扎作为假手术组(Sham)。分别于手术后第1、3、7天处死,取手术侧肾组织。2.2UUO小鼠肾组织IL-17mRNA表达自实验组与假手术组小鼠肾脏提取RNA,用荧光定量PCR法检测肾组织中IL-17A mRNA表达水平。2.3纤维化相关指标检测2.3.1组织病理染色实验组与假手术组小鼠梗阻侧肾制作石蜡切片,以HE染色观察肾组织结构,以PASM染色评价肾小管损伤及间质纤维化程度,以Masson染色评价胶原沉积情况。2.3.2纤维化相关因子的表达自实验组与假手术组小鼠肾脏提取RNA,用荧光定量PCR法检测肾组织中肌成纤维细胞标志α-SMA及纤连蛋白(fibronectin,FN)、Ⅰ型胶原(collagenⅠ)的mRNA表达水平。免疫组化检测α-SMA和FN蛋白水平。2.4炎症因子、黏附分子、趋化因子的表达自实验组与假手术组小鼠肾脏提取RNA,用荧光定量PCR法检测肾组织中IL-1β、TNF-α、ICAM-1、MCP-1、TGF-β1、IL-6mRNA表达水平。3.体外实验将野生型C57BL/6小鼠处死,取肾组织,分离培养成纤维细胞;以TGF-β1诱导其分化为肌成纤维细胞;然后分组:IL-17A刺激培养作为实验组,无IL-17A刺激培养作为对照组。用荧光定量PCR检测两组α-SMA、FN、Ⅰ型胶原mRNA表达水平,western blotting检测α-SMA蛋白水平。结果:1.体内实验1.1UUO小鼠肾组织IL-17A mRNA表达UUO模型组WT小鼠随着梗阻时间延长,肾组织IL-17A mRNA表达增多;IL-17AKO小鼠由于IL-17A基因敲除,无IL-17A mRNA表达;假手术组由于未结扎,也无IL-17AmRNA表达。1.2组织病理染色1.2.1HE染色后在高倍镜(×400)下观察,可见随着梗阻时间延长,实验组小鼠的肾间质中有大量炎性细胞浸润,但IL-17AKO小鼠比野生型更严重。假手术组未见明显的炎性浸润。1.2.2PASM染色结果显示UUO实验组小鼠肾小管萎缩,基底膜皱缩呈锯齿状,间质面积增大。以上改变IL-17AKO小鼠更为显著。1.2.3Masson染色结果显示,UUO造模组小鼠肾间质Ⅰ型胶原沉积明显,尤以IL-17AKO小鼠的Ⅰ型胶原沉积面积更大。1.3纤维化相关因子表达UUO模型组IL-17AKO小鼠梗阻术后第1、3、7天的α-SMA、FN、Ⅰ型胶原mRNA表达水平均高于野生型小鼠,免疫组化显示IL-17AKO小鼠α-SMA、FN的蛋白水平高于野生型小鼠。1.4炎症因子、黏附分子、趋化因子的表达UUO模型组小鼠术后IL-1β、TNF-α、ICAM-1、MCP-1mRNA表达水平显著增高;但IL-17AKO小鼠炎症因子IL-1β、TNF-α、ICAM-1、MCP-1mRNA表达水平的增高比WT小鼠更为显著。IL-6、TGF-β1的mRNA表达水平在IL-17AKO小鼠与WT小鼠之间无显著差异。2.体外实验TGF-β1可将成纤维细胞转分化为肌成纤维细胞,表达α-SMA。在IL-17A的刺激下,野生型小鼠的肌成纤维细胞表达α-SMA、FN、Ⅰ型胶原mRNA水平低于未刺激组。结论单侧输尿管梗阻术后IL-17AKO小鼠肾间质的炎症反应和纤维化程度比野生型小鼠严重;IL-17A可以抑制肌成纤维细胞表达α-SMA、FN、Ⅰ型胶原。IL-17A可能在肾小管间质纤维化的发生发展中并不是起促进作用,而是有抑制作用。