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目的:肾问质纤维化是各种原因所导致的肾小管间质病变的共同表现,也是各种慢性肾脏病的最终结局,肾小管间质病变及其严重程度往往决定着肾脏疾病的预后。因此,探讨肾小管间质纤维化的发病机制及防治措施具有重要的临床意义。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是机体防御氧化损伤的重要酶系统,它可促进O<,2>产生歧化作用,使机体产生的自由基水平下降,减少脂质过氧化反应,从而发挥肾脏的保护作用。过氧化物酶增殖体激活受体γ(peroxjsome proliferator activated receptor gamma ,PPARγ)是一种核转录因子,通过配体激活后,参与调节机体糖及脂肪代谢,同时具有抗增殖、抗炎等作用。研究证实在炎症反应中PPARγ表达水平的变化与组织中炎细胞浸润和炎性介质变化的规律一致,目前认为PPARγ表达的增加是机体对细胞增生、炎症和损伤的一种代偿反应,PPARγ的配体与其结合后,能够减少局部炎症反应,从而发挥肾脏保护作用。转化生长因子β<,1>(transforming growth factor beta 1,TGF-β<,1>)作为迄今发现的作用最强的促肾间质纤维化的细胞因子,其高表达是肾小管间质纤维化的重要致病因素,其作用涉及肾间质纤维化的各个环节,因此抑制TGF-β<,1>的高表达是一种有效防治肾问质纤维化发生发展中的重要手段。祖国医学中红花常常被作为一种活血化瘀药物用于治疗慢性肾脏病,临床有一定的效果。大量实验研究表明红花可提高机体脂质过氧化过程中的SOD活性,减少氧自由基水平。还有报道显示在单侧肾切除加重复阿霉素尾静脉注射大鼠肾间质纤维化模型中红花可抑制TGF-β<,1>、TGF-β<,1>mRNA、c-fos表达。迄今为止,国内外尚未见红花对单侧输尿管结扎(unilateralureteral occlusion,UUO)大鼠模型肾组织SOD、PPARγ、TGF-β<,1>表达影响的研究。本实验以UUO大鼠模型为研究对象,观察肾脏组织病理改变,并应用免疫组织化学方法检测SOD、PPARγ、TGF-β<,1>的表达情况,同时应用红花进行干预,探讨肾间质纤维化中SOD、PPARγ、TGF-β<,1>的表达变化及红花对其影响,为临床防治肾间质纤维化提供试验性理论依据。
方法:选择清洁级健康雄性Wistar大鼠54只,体重(200±10)克,随机分为三组:假手术组(A组),单侧输尿管结扎组(B组),红花干预组(C组),每组各18只。每组又因于术后第3、7、14天分批处死而分为N<,3>、N<,7>、N<,14>组,每组各6只。将B、C组大鼠以水合氯醛(0.1ml/kg)腹腔注射麻醉后,行左侧耻骨上切口,沿左肾下极寻找到左侧输尿管,在中上1/3处用4号线上下结扎两处,然后从中剪断输尿管,以防逆行性感染。A组除不结扎和剪断输尿管外,其他手术过程同前。C组大鼠以红花水煎剂4g(Kg·d)(2ml左右)灌胃,1次/日;A和B组大鼠用等容积自来水灌胃,1次/日,三组均于术前一天开始灌胃至术后第3天、第7天和第14天,实验期间自由进食水。术后第3天、7天、14天各组随机选取6只大鼠分三批颈椎离断处死,后立即取出大鼠左肾组织,分别用苏木素伊红(HE)、Masson染色,光镜下观察各组大鼠肾组织病理变化,应用图像分析系统进行半定量分析。采用免疫组织化学方法测定肾间质PPARγ、TGF-β<,1>、SOD的表达,结果应用图像分析系统进行半定量分析。实验结果均以均数±标准差(x±s)表示,各组间比较采用单因素方差分析,组内比较采用t检验,应用SPSS13.0统计分析软件对实验数据进行统计学处理,P<0.05为有统计学意义。
结果:(1)HE染色结果显示:A组大鼠肾组织结构未见异常变化。B组大鼠术后3天出现肾小管轻度扩张,间质中少量单核细胞与淋巴细胞浸润; 7天可见肾小管扩张明显,上皮细胞变性、水肿、甚至坏死,肾间质大量炎症细胞浸润,间质宽度明显增加;14天上述病变加重,可见弥漫的肾小管基底膜增厚皱缩,小管基底膜不同程度断裂,皮质及外髓萎缩的肾小管较多,问质中大量淋巴单核细胞浸润,纤维化较明显。与同期B组相比,C纽大鼠肾小管扩张、问质中单核细胞与淋巴细胞浸润的程度明显下降,结果有统计学意义(P<0.01)。与同期A组相比,C组大鼠肾小管扩张、问质中单核细胞与淋巴细胞浸润的程度仍较高(P<0.01)。(2)Masson染色显示:A组大鼠肾小管间质内未见明显异常。随时间延长B组大鼠肾小管扩张,肾间质宽度增加,胶原纤维增加,染色加深,与同期B组比较,C组大鼠肾小管间质纤维化程度明显减少(P<0.01),但其肾小管间质纤维化程度仍高于同期A组(P<0.01)。(3)免疫组织化学结果显示:①A组大鼠肾组织SOD在肾小管高度表达;B组大鼠肾组织SOD的表达随时间延长逐渐下调,均明显低于同期A组(P<0.01)。与同期B组相比,C组大鼠肾组织SOD表达明显上调(P<0.01),但仍低于同期A组(P<0.01)。②A组大鼠肾组织PPARγ主要在肾小管表达,少量在肾小球及系膜区表达;B组大鼠肾组织PPARγ的表达第3天开始上调,于第7天表达最高,于第14天稍有回落,均高于同期A组(P<0.01)。与同期B组相比,C组大鼠。肾组织PPARγ表达下调(P<0.01),但仍高于同期A组(P<0.01)。③A组大鼠肾组织TGF-β<,1>在肾小管间质、肾小球微量表达;B组大鼠肾组织TGF-β<,1>随梗阻时间延长表达逐渐上调,均明显高于同期A组(P<0.01);与同期B组相比,C组大鼠肾组织TGF-β<,1>表达下调(P<0.01),但仍高于同期A组(P<0.01)。
结论:①UUO大鼠肾小管扩张,伴有淋巴细胞、单核细胞浸润,并可见胶原沉积;②UUO大鼠肾组织PPARγ、TGF-β1上调,而SOD表达下调;③红花能够改善UUO大鼠肾脏组织形态学变化,减轻肾小管扩张及肾问质单核-淋巴细胞浸润,并减少肾小管问质胶原的沉积;④红花能够使UUO大鼠肾组织PPARγ、TGF-β1表达下调,同时SOD表达上调,从而可以提高肾脏抗氧化能力,减轻炎症反应,延缓肾间质纤维化。