全 文 :丹参酚酸 B盐对大鼠肾纤维化的影响
周娟1,张悦1,陆海英2,刘煜敏1,林敏1
(1.上海中医药大学 科技实验中心,上海 201203;
2.上海中医药大学 护理学院,上海 201203)
[摘要] 目的:观察丹参酚酸B盐(SAB)对单侧输尿管梗阻大鼠肾间质纤维化的影响。方法:将雄性SD大鼠随机分为
假手术组(12只)、模型组(12只)和治疗组(12只)。模型组大鼠行单侧输尿管结扎(UUO)建立肾小管间质纤维化模型。治
疗组在UUO基础上给予SAB水溶液(125mg·kg-1)灌胃,各组于造模后第14,21天分2批处死。用苏木精伊红(HE)染
色观察肾组织病理学改变,用免疫组织化学方法观察α平滑肌肌动蛋白(αSMA)的表达,用逆转录多聚酶链反应(RTPCR)
方法检测肾组织中角蛋白19mRNA的表达。结果:SAB能够显著改善梗阻侧肾脏的病理改变,显著减少肾组织αSMA的表
达,增加角蛋白的表达。结论:SAB可明显改善UUO所致的大鼠肾间质纤维化,其作用可能是通过阻止小管上皮成肌纤维
细胞转分化和抑制成肌纤维细胞的增生和活化而实现的。
[关键词] 丹参酚酸B盐;肾间质纤维化;小管上皮成肌纤维细胞转分化
[收稿日期] 20090420
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30500687);上海市高等学校
科学技术发展基金项目(05CZ23);上海市教育委员会重点学科(第
五期)(J50301)
[通信作者] 张悦,Tel:(021)51322391,Email:yuezhang_shanghai
@yahoo.com.cn
肾间质纤维化(renalinterstitialfibrosis,RIF)
是慢性肾脏疾病进展至后期的组织学改变,其病
理特征主要是细胞外基质(extracelularmatrix,
ECM)沉积。成肌纤维细胞(myofibroblast,MFB)
是合成 ECM的主要细胞,其特征是表达 α平滑肌
肌动蛋白(alphasmoothmuscleactin,αSMA),主要
来自活化的间质成纤维细胞和小管上皮细胞成肌
纤维细胞转分化(epithelialtomyofibroblasttransdif
ferentiation,EMT)[1]。本研究观察了丹参中提取
的重要水溶性成分 SAB对单侧输尿管结扎(uni
lateralureteralobstruction,UUO)大鼠肾间质纤维
化的影响,并初步探讨其作用机制,为其临床应用
提供理论依据。
1 材料
1.1 药物与试剂 SAB粉末,纯度80%,由上海
中医药大学附属曙光医院肝病所馈赠;小鼠单克隆
抗体 αSMA为 Sigma公司产品;PV6002二步法免
疫组化检测试剂购自北京中杉金桥生物技术有限公
司;DAB显色试剂盒购自华美生物工程公司;角蛋
白19(ck19)引物由 Prime3设计,由 Sangon公司
合成。
1.2 动物 雄性SD大鼠36只,SPF级,8周龄,体
重(200±20)g,由上海西普尔必凯实验动物有限
公司提供,动物合格证号SCXK(沪)2003D002。
2 方法
2.1 动物模型制备 动物麻醉后,左侧腰背部
局部剃毛,常规消毒铺巾,选择左侧腹纵形切口,
一次切开皮肤至腹腔,游离输尿管,将左侧输尿
管用组织钳托起中段,4~0号丝线分别结扎输尿
管,两结扎线相距 5mm,不剪断输尿管,逐层缝
合腹壁切口。假手术组开腹后不结扎输尿管,直
接缝合腹壁。
2.2 分组与给药 大鼠被随机分为假手术组、模型
组,SAB治疗组,每组12只。造模后第1天开始灌
胃给药,SAB水溶液125g·L-1,用时临时配制,
按001mL·g-1体重给大鼠灌胃。假手术组和模
型组给以等体积生理盐水灌胃。造模后第14,21天
分2批处死大鼠,每次6只。
2.3 肾组织病理检查 取左侧部分肾组织10%福
尔马林固定液固定,常规石蜡包埋,切片(3μm)。
梗阻侧肾组织行苏木精伊红染色,普通光镜观察肾
间质纤维化情况。其余肾组织置-70℃冰箱保存。
2.4 αSMA免疫组织化学染色 PV6002二步
法:病理组织切片常规脱蜡至水;0.4%胃蛋白酶
37℃消化30min,再用柠檬酸缓冲液(pH60)
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微波炉95~100℃加热7min以修复抗原;加3%
H2O2甲醇封闭内源性过氧化物酶,室温封闭 10
min;PBS冲洗,5%牛血清白蛋白溶液封闭 30
min;加入第一抗体(αSMA1∶500),4℃过夜;加
辣根过氧化物酶标记的第二抗体,37℃孵育 30
min;最后加入 H2O2DAB液显色;轻度核复染、
脱水、透明、封片。每次染色均以 PBS代替第一
抗体做对照试验,结果均为阴性。每组选择 4个
不同动物来源的肾脏切片,染色后每张切片随机
选择5个视野,所得图像用ImageProPlusVersion
51软件求阳性面积所占视野总面积的百分比,
把5个视野的阳性面积比平均值作为一张切片
的值。
2.5 肾组织中角蛋白19(ck19)mRNA的检测
采用逆转录多聚酶链反应(RTPCR),肾皮质总
RNA提取,逆转录及 PCR反应均按照试剂盒说明
书进行。
肾组织总 RNA的抽提 按 Trizol试剂盒说明
书进行:取50~100mg大鼠肾皮质放于玻璃研磨器
内,先加02mL的Trizol溶液,研磨组织后,吸入EP
管中,再在研磨器内加入08mL的Trizol溶液洗后
全部再吸入EP管中。颠倒混匀10下,室温静置5
min。每毫升 Trizol中加02mL氯仿。盖紧样品管
盖,用力摇晃试管15s,使其充分混匀,室温静置5
min后4℃,14000r·min-1离心15min。将上层水
相转入新的 EP管中(约 400~500μL),加入 05
mL异丙醇,盖紧样品管盖,用力摇晃试管15s,使其
充分混匀,室温静置10min后4℃,14000r·min-1
离心10min。小心吸掉上清,留取沉淀。加1mL现
配的 75%的乙醇(预冷,DEPC水配制)振荡洗涤
RNA沉淀1次,1万 r·min-1离心5min。小心吸掉
上清,空气干燥(约 30min,此时 RNA沉淀变透
明)。注意不能让RNA沉淀完全干燥(会极大地降
低它的可溶性)。再在管中加20μL的 DEPC水溶
解,可在55~60℃下孵育10min助溶。测定吸光
度(A)A260/A280来计算 RNA的纯度及浓度,稀释样
品至终浓度为1g·L-1,-80℃保存备用。
RTPCR逆转录反应体系:2μLRNA模板(1g
·L-1)+1μLoligo(dT)primer(05g·L-1)+
DEPC水9μL,轻微混匀,离心3~5s。70℃孵育5
min,迅速入冰,可短暂离心混匀。加4μL5×reac
tionbufer+1μLRiboLockRibonucleaseinhibitor(20
U·μL-1)+2μL10mmol·L-1dNTPmix,轻微混匀,
离心3~5s。37℃孵育5min,短暂离心混匀。加1
μLRevertAidMMuLV反转录酶 (200U·μL-1),
总体积20μL。轻微混匀,离心3~5s。42℃孵育1
h,70℃孵育10min终止反应,迅速入冰,可短暂离
心混匀。反转录的 cDNA保存于 -20℃低温冰箱
中,或立即用于PCR。
PCR反应体系:125μL2×PCRMasterMix+
85μLRNasefreeH2O+1μL正向引物(终浓度
04μmol·L-1)+1μL反向引物(终浓度04μmol
·L-1)+2μL模板 DNA(终浓度 008g·L-1),
PCR反应体积为25μL。轻微混匀,离心3~5s。β
actin的反应条件设定为94℃预变性5min,94℃变
性1min,56℃退火1min,72℃延伸1min,反应循
环29次,72℃延伸5min。ck19的反应条件设定为
94℃预变性3min,94℃变性45s,55℃退火45s,
72℃延伸45s,反应循环29次,72℃延伸5min。
PCR程序结束后取 PCR产物10μL,进行2%琼脂
糖凝胶电泳鉴定(表1)。
表1 PCR引物序列、退火温度及扩增片断长度
引物 引物序列(5′3′)
退火温度
/℃
产物长度
/bp
ck19 上游AGTAACGTGCGTGCTGACAC 55 193
下游AGTCGCACTGGTAGCAAGGT
βactin上游AAGTCCCTCACCCTCCCAAAAG 56 100
下游AAGCAATGCTGTCACCTTCCC
2.6 统计方法 计量资料数据以 珋x±s表示,用
SPSS115统计学软件中的 ANOVA程序进行单因
素方差分析,并用 LSD程序进行两两比较。目的
基因相对表达量 =目的条带 A/内参照条带 A。
3 结果
3.1 大鼠肾脏组织病理学观察 假手术组肾小球
形态规则,肾小管排列紧密,小管上皮细胞形态正
常。模型组手术后14d,皮质明显变薄,肾小管、集
合管扩张呈囊状,可见管腔塌陷,上皮细胞大量萎
缩、坏死,肾间质弥漫性细胞浸润和成纤维细胞增
生,胶原形成,而肾小球、小血管仍无明显改变。手
术后21d,肾小管和间质的结构基本消失,呈现弥漫
的细胞增殖,纤维化累及肾小球,囊壁纤维化。SA
B治疗组肾脏炎性细胞浸润及间质损伤均轻于同期
模型组(图1)。
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A.14d假手术组;B.14d模型组;C.14dSAB治疗组;
D.21d假手术组;E.21d模型组;F.21dSAB治疗组。
图1 各组大鼠肾组织病理学观察(HE,×200)
3.2 各组大鼠肾组织 αSMA表达 假手术组 α
SMA在肾脏小动脉平滑肌上表达阳性。造模后14d
观察模型组αSMA在肾小管上皮细胞及小管间质均
大量表达,造模后21d肾脏肾小管结构几乎完全被
破坏,肾间质可见αSMA阳性的表达细胞弥漫性分
布。SAB治疗组与模型组比较,14d在小管上皮细胞
亦明显存在,间质中αSMA阳性表达细胞较模型组少,
21d肾小管结构尚有保留,大量肾小管细胞表达
αSMA,间质中αSMA阳性细胞亦弥漫存在(表2)。
表2 各组大鼠肾组织αSMA表达(珋x±s,n=4)
时间/d 组别 αSMA阳性面积比×100
14 假手术 1874±0710
模型 3654±09451)
SAB治疗 2528±05422)
21 假手术 1905±0812
模型 4896±24411)
SAB治疗 4291±0717
注:与假手术组相比1)P<005;与模型组相比2)P<005(表3
同)。
3.3 肾组织角蛋白19mRNA表达比较 造模后
14d各组角蛋白19mRNA无显著差异;造模后21
d,模型组较假手术组角蛋白 19mRNA显著减少
(P<005),SAB治疗组较模型组角蛋白19mRNA
显著增加(P<005)(表3)。
表3 各组大鼠肾组织角蛋白19mRNA水平(珋x±s,n=4)
时间/d 组别 ck19/βactin
14 假手术 0842±0145
模型 1006±0238
SAB 0931±0153
21 假手术 1235±0361
模型 0238±00731)
SAB 0738±01882)
4 讨论
肾间质纤维化是慢性肾脏疾病发展至终末期的
病理变化,间质中有大量激活的成肌纤维细胞积聚
和胶原成分的沉积。活化的成肌纤维细胞是病理条
件下间质中细胞外基质的主要来源[1]。在慢性炎
症过程中,肾脏固有的成纤维细胞在各种因子的作
用下可增生与活化,转变为成肌纤维细胞,后者表达
αSMA增加,并产生细胞外基质[2]。
近年来的研究表明,在损伤因素的作用下,小管
上皮能够发生上皮间充质转分化,小管上皮细胞是
成肌纤维细胞一个重要来源[3]。αSMA可作为判断
上皮细胞表型转化为成肌纤维细胞的特征性标志。
EMT是一个复杂的过程,小管上皮失去其上皮
表型,如紧密连接蛋白 ZO1[4]、黏附连接蛋白 E
cadhein和角蛋白表达减少[5];获得间充质细胞的表
型,如表达 αSMA[6],细胞骨架蛋白重组,细胞中间
丝蛋白完成从角蛋白向波形蛋白的转变[7]。小管
上皮转分化后的细胞称为成肌纤维细胞,其结局目
前还未定论。可能的结局是:因损伤因素作用短暂,
细胞恢复正常;细胞发生凋亡而消失;在保护因素的
作用下发生逆转,再分化成新的小管上皮[4,8]。
UUO模型是目前较为成熟和理想的间质纤维
化模型。这一模型主要通过刺激血管紧张素分泌过
多,导致间质纤维化发生和进行性肾功能损害。输
尿管结扎后随着疾病进展,间质纤维化病变突出,几
乎没有肾小球损伤[9]。郭华等[10]通过免疫组织化
学染色检测到,正常肾小管上皮细胞表达角蛋白,随
着小管损伤和萎缩加重,肾小管角蛋白表达减弱乃
至消失,而波形蛋白、αSMA、胶原等表达逐渐增强,
部分增生的肾间质内也出现了角蛋白阳性的细胞,
从而证实UUO模型小管上皮存在 EMT。本研究结
果显示UUO模型小管上皮 αSMA表达阳性,而角
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蛋白19mRNA表达减少,证实了小管上皮转分化的
存在。与此同时,间质中的 αSMA阳性细胞增加,
激活的肌成纤维细胞分布广泛。
丹参酚酸 B盐为单参中提取的有效水溶性成
分,SAB能够明显抑制肝星状细胞的增殖和自分泌
转化生长因子 β1(TGFβ1),可能通过抑制 MAPK
途径的活化而抑制Ⅰ型胶原产生[11]。本研究发现,
SAB能够明显改善梗阻性肾病的病理改变,减轻肾
脏纤维化程度。SAB治疗组与模型组相比,在造模
后14d显著减少了肾组织 αSMA的表达,间质中
αSMA的减少尤其明显。造模后 21d,组织中 α
SMA阳性面积虽未减少,但是可以观察到 SAB治
疗组保留了许多肾小管结构。同时,SAB能够显著
增加肾组织中角蛋白19mRNA的表达。
因此,SAB可能通过抑制小管上皮细胞肌成
纤维细胞转分化和肾间质成纤维细胞活化发挥防治
肾纤维化的作用。
[参考文献]
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EfectofsalvianolicacidBongenerationandactivationofmyofibroblastin
ratwithrenalinterstitialfibrosis
ZHOUJuan1,ZHANGYue1,LUHaiying2,LIUYumin1,LINMing1
(1.ScientificExperimentalCenterofShanghaiTraditionalChineseMedicineUniversity,Shanghai201203,China;
2.NursingInstitutionofShanghaiTraditionalChineseMedicineUniversity,Shanghai201203,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatetheefectofsalvianolicacidB(SAB)onrenalinterstitialfibrosisduetounilateralure
teralobstruction.Method:ThirtysixSDmaleratswererandomlydividedinto3groups,12ineachgroup,theshamoperatedgroup,
themodelgroupandtheSABtreatedgroup.Theratmodelofrenalinterstitialfibrosiswassuccessfulyestablishedbyunilateralureter
alobstruction(UUO).RatsintheSABtreatedgroupwasintragastricalyadministratedwithSAB(125mg·kg-1)dailyaftermod
eling.Ratsofeachgroupwerekiledrespectivelyatday14andday21afterUUO.Pathologicalchangesofrenaltissuewereobserved
byhematoxylinandeosin(HE)staining.Theexpressionofαsmoothmuscleactin(αSMA)inkidneywasdeterminedwithimmuno
histochemistry.Andtheexpressionsofcytokeratin19(ck19)mRNAinrenaltissueweredetectedusingreversetranscriptionpolymer
asechainreaction(RTPCR).Result:RenalinterstitialfibrosiswasobviouslyameliorateinSABtreatedgroup.Theexpressionofα
SMAwassignificantlydecreasedinSABtreatedgroupascomparedwiththatinmodelgroupatday14.Andtheexpressionofck19
wassignificantlylowerthanthatdeterminedinmodelgroupatday21.Conclusion:SABcouldamelioraterenalinterstialfibrosisdue
toUUO,probablebyinhibitingepithelialtomyofibroblasttransdiferentiationandtheactivationofmyofibroblast.
[Keywords] salvianolicacidB;renalinterstitialfibrosis;renaltubuleepithelialtomyofibroblasttransdiferentiation
[责任编辑 古云侠]
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