倪晨 王貴均 王倩 賴(lài)小平
腎小球硬化(glomerulosclerosis,GS)是腎小球疾病發(fā)展至終末期,腎功能衰竭的主要病理改變。其中細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)降解減少、過(guò)度積聚,是GS的重要發(fā)病機(jī)制[1,2]。在ECM降解調(diào)控系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用的是基質(zhì)金屬蛋白酶MMP和基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物TIMP[3](MMPs-TIMPs)系統(tǒng),隨著TIMP-1表達(dá)增強(qiáng),MMP-9降解作用減弱,MMP-9/TIMP-1的比值失調(diào),最終形成腎小球硬化。此外,細(xì)胞因子在GS的形成過(guò)程中也起著非常關(guān)鍵的作用,其中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子[4]TGF-β1的調(diào)控作用尤為重要。TGF-β1既能促進(jìn)ECM合成增加,又能抑制ECM的降解,最終導(dǎo)致ECM聚積,形成腎小球硬化。本研究基于腎絡(luò)癥積理論,采用祛瘀化痰、散結(jié)消癥的治療方法,配伍川芎、鱉甲、海藻[6-8],考察祛瘀化痰、散結(jié)消癥中藥復(fù)方對(duì)腎小球硬化大鼠腎功能的作用。
超凈工作臺(tái)(蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司),CO2恒溫培養(yǎng)箱(美國(guó)harris公司),倒置顯微鏡(日本Nikon公司),酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀(BIORAD smartspec 3000型),電子精密天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司),熒光定量PCR儀(ABI 7300)、Effendorf 冷凍離心機(jī)。
川芎、鱉甲、海藻,購(gòu)自康美藥業(yè)股份有限公司。經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院中藥鑒定教研室鑒定后使用。稱(chēng)取川芎、鱉甲、海藻各20 g,分別置于1000 ml圓底燒瓶中,以10倍量水回流提取兩次,每次1.5小時(shí),濾過(guò),洗滌濾渣,合并兩次過(guò)濾液和洗滌液,濃縮至1.5 g·ml-1、1.0 g·ml-1、0.5 g·ml-1,分別為高、中、低濃度藥液,置于4℃?zhèn)溆谩?/p>
鹽酸阿霉素,浙江海正藥業(yè)股份有限公司,批號(hào):09015,臨用前用生理鹽水配制為1 mg·ml-1;福辛普利鈉片,施貴寶制藥有限公司,批號(hào):H20090262,粉碎后用蒸餾水配制成0.33 g·ml-1的溶液。MMP-9酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)試劑盒、TIMP-1酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)試劑盒(美國(guó)RB公司)、First Strand cDNA Synthesis Kit(Fermentas公司)。
SD大鼠,60只,雌雄各半,180~220 g,由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供(粵檢證字2009A028)。
隨機(jī)分為空白對(duì)照組、模型組、福辛普利鈉組、高、中、低濃度中藥組等6組,每組10只。各組動(dòng)物腹腔注射2%戊巴比妥鈉30 mg·kg-1麻醉,摘取左腎[5],空白對(duì)照組假手術(shù)。
各組動(dòng)物手術(shù)后7天,尾靜脈注射阿霉素5 mg·kg-1,20天后再給阿霉素3 mg·kg-1造模,空白對(duì)照組注射等體積生理鹽水。
各組于第2次注射阿霉素后1天,按1 ml·100g-1·d-1灌胃,空白對(duì)照組及模型組給同體積蒸餾水,福辛普利鈉組給福辛普利鈉,各中藥組給相應(yīng)濃度藥液,共給藥8周。
各組于第2、4、6、8周結(jié)束時(shí)收集24小時(shí)尿液,溴甲酚氯仿法測(cè)定24小時(shí)尿蛋白定量。
各組動(dòng)物于末次給藥1小時(shí)后,斷頭取血,常規(guī)方法取血清,另開(kāi)腹腔取腎臟。
MMP-9的檢測(cè):取上述各組血清,按 MMP-9 ELISA試劑盒要求操作,培養(yǎng)板各孔加100 μl Assay Diluent RD1-34,每孔加100 μl標(biāo)準(zhǔn)品、樣品,孵育2小時(shí),棄去上清,400 μl Buffer洗液·孔-1,清洗4次,加MMP-9二抗孵育1小時(shí),棄去上清,400 μl Buffer洗液·孔-1,清洗4次。每孔加顯色液200 μl,避光室溫孵育30 分鐘,加終止液終止反應(yīng),用酶標(biāo)儀檢測(cè)450 nm處的吸光度OD值。
TIMP-1的檢測(cè):取上述各組血清,按酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)試劑盒要求操作,將TIMP-1 McAb分別滴加在培養(yǎng)板孔內(nèi),100 μl·孔-1,4℃過(guò)夜后棄去上清,用0.05%(V/V)Tween-20PBS(PBST)洗板3次,每次3分鐘;拍干后加含15%小牛血清的PBS,200 μl·孔-1,4℃過(guò)夜后棄去上清,PBST洗滌3次,每次3分鐘。將標(biāo)準(zhǔn)品、樣品加于包被孔內(nèi),37℃孵育1小時(shí),PBST洗板5次,拍干后加HRP-抗TIMP-1二抗100 μl·孔-1,37℃孵育30分鐘,PBST洗板5次,徹底拍干后加入TMB顯色劑,50 μl·孔-1,37℃孵育15分鐘,加2 mol H2SO4 50 μl·孔-1終止反應(yīng),用酶標(biāo)儀檢測(cè)450 nm處的吸光度OD值。
1.6.1 總RNA提取
取100 mg腎臟組織,按試劑盒要求操作,加入TRIzol反復(fù)吹打裂解細(xì)胞,用氯仿、異丙醇、75%乙醇分離、純化 RNA,最后用DEPC水溶解,紫外分光光度法檢測(cè)總RNA濃度及純度,置于-20℃?zhèn)溆谩?/p>
1.6.2 逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)
反應(yīng)體系為20 μl,各組分終濃度分別為dNTP 1 mmol·L-1、Oligo(dT)18引物2.5 nmol·L-1、M-MlV逆轉(zhuǎn)錄酶10 U·μl-1、總RNA樣品0.2 ng~200 ng,DEPC水加至20 μl;逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)參數(shù)為70℃孵育30分鐘,冰上放置2分鐘,37℃孵育5分鐘,42℃孵育60分鐘,70℃孵育10分鐘,所得產(chǎn)物cDNA用于實(shí)時(shí)熒光定量PCR。
1.6.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
所用的目的基因引物及內(nèi)參照GAPDH引物均委托 invitrogen 公司合成。引物序列:TGF-β1上游引物5’-tacagggctttcgcttcagt-3’,下游引物5’-gttggtatccagg gctctcc-3’,產(chǎn)物長(zhǎng)度 209 bp;GAPDH上游引物5’-ctcccattcctccacctttg-3’,下游引物5’-ccaccaccctgttgctgtag-3’,產(chǎn)物長(zhǎng)度 110 bp。反應(yīng)體系為20 μl:2 μl cDNA,1 μl SYBR Green I 熒光染料,1 mmol dNTP,1μmol·L-1上、下游引物,5U·μl-1Taq酶,DEPC水加至20 μl,混勻。PCR反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性5分鐘,95℃變性45秒,56℃退火45秒,72℃延伸20秒,熱循環(huán)40次,72℃延伸5分鐘。
1.6.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR數(shù)據(jù)分析方法
按照2-△△Ct相對(duì)定量方法分析,目的基因和參照基因擴(kuò)增效率都接近100%,具有一致性。△Ct=Ct(目的基因)-Ct(內(nèi)參基因),△△Ct=△Ct(處理組)-△Ct(空白對(duì)照組),取100倍2-△△Ct數(shù)值進(jìn)行比較。
各中藥組均能減少腎小球硬化大鼠24小時(shí)尿蛋白(P< 0.05),見(jiàn)表1。
各中藥組均能有效上調(diào)MMP-9的表達(dá),下調(diào)TIMP-1的表達(dá),提高M(jìn)MP-9/ TIMP-1的比值(P< 0.05),其中中劑量組效果最為顯著(P< 0.01),見(jiàn)表2。
各中藥組均能抑制腎小球硬化大鼠TGF-β1mRNA的表達(dá)(P< 0.01);其中以中劑量組效果最顯著,見(jiàn)表3,圖1。
表1 各組大鼠24小時(shí)尿蛋白定量比較
表2 各組大鼠MMP-9、TIMP-1表達(dá)的比較
表3 各組大鼠TGF-β1mRNA表達(dá)的比較
圖1 各組大鼠TGF-β1mRNA表達(dá)的比較
細(xì)胞外基質(zhì)ECM的降解過(guò)程中發(fā)揮重要作用的是MMPs-TIMPs系統(tǒng),其中,MMP-9可降解ECM中主要成分,減少ECM沉積,而TIMP-1可抑制MMP-9的降解作用,因此,MMP-9表達(dá)降低或TIMP-1表達(dá)增高,均可使MMP-9/TIMP-1的比值失調(diào),從而加速腎小球硬化的形成。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGF-β1在腎小球硬化的形成過(guò)程中也起著非常關(guān)鍵的作用,TGF-β1既能促進(jìn)ECM合成增加,同時(shí)又抑制ECM的降解,最終導(dǎo)致ECM聚積,形成腎小球硬化。因此,本研究觀察各藥物組對(duì)腎小球硬化大鼠MMP-9、TIMP-1、TGF-β1mRNA的表達(dá)及MMP-9/TIMP-1比值的調(diào)節(jié),評(píng)價(jià)各組中藥對(duì)ECM降解調(diào)控系統(tǒng)的影響。
中國(guó)古代醫(yī)籍中沒(méi)有“腎小球硬化”的表述,但根據(jù)其發(fā)展過(guò)程中的臨床表現(xiàn)及發(fā)病特點(diǎn),該病可歸屬于 “水腫”、“虛勞”、“腎勞”、“癃閉”等病癥范疇。該病絡(luò)氣郁滯[9],瘀血痰濕凝滯腎絡(luò)而致“腎絡(luò)癥積”,腎臟組織的病理改變,如細(xì)胞外基質(zhì)積聚、血管拌閉塞、球囊粘連、局灶或節(jié)段性腎小球硬化等,都可歸屬于“腎絡(luò)癥積”的范疇。
本實(shí)驗(yàn)采用單側(cè)腎切除加注射阿霉素造模法,建立腎小球硬化大鼠模型,實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)為蛋白尿和腎功能低下。實(shí)驗(yàn)選取福辛普利鈉作為腎臟保護(hù)的陽(yáng)性對(duì)照組,福辛普利鈉屬于血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑,通過(guò)抑制血管緊張素Ⅱ的生成、阻斷腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)作用,及抑制緩激肽降解、增強(qiáng)緩激肽效應(yīng);同時(shí)可以減少尿蛋白排泄等,拮抗腎小球硬化及腎間質(zhì)纖維化而延緩腎損害進(jìn)展。通過(guò)川芎、鱉甲、海藻相互配伍,針對(duì)腎絡(luò)之“痰、瘀、癥積”,在祛瘀、化痰的同時(shí),配伍散結(jié)消癥之品以增強(qiáng)消癥化積之力,以期“痰瘀同治、癥結(jié)并消”。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示該復(fù)方能減少腎小球硬化大鼠24小時(shí)尿蛋白(P<0.01),抑制TIMP-1的表達(dá)(P< 0.05),上調(diào)MMP-9活性(P< 0.05);中劑量組可同時(shí)下調(diào)TGF-β1mRNA表達(dá)(P< 0.01);可能通過(guò)對(duì)ECM系統(tǒng)的調(diào)控,產(chǎn)生對(duì)腎小球硬化大鼠腎功能的保護(hù)作用。 綜上所述,“腎絡(luò)癥積”理論指導(dǎo)下的祛瘀化痰、散結(jié)消癥中藥復(fù)方,為中醫(yī)藥臨床治療腎小球硬化,提供新的思路,但仍需進(jìn)一步研究。
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