梁麗娟，王 箏，王 蕊，沈正東，李 莉，姜國旺，張曉曼，安亞娟，許慶友

腎小管間質(zhì)纖維化(renal interstitial fibrosis，RIF)是各種腎臟疾病進展為終末期腎衰竭的最終共同通路。肌成纖維細(xì)胞(MyoF)與RIF的發(fā)生有著密切的關(guān)系，是RIF發(fā)生的關(guān)鍵效應(yīng)細(xì)胞，而α-SMA作為腎小管上皮細(xì)胞－肌纖維細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的特異性標(biāo)志物在RIF進展中的重要性日益受到人們的關(guān)注。

本研究采用單側(cè)輸尿管梗阻(UUO)大鼠模型，觀察依普利酮(eplerenone，Epl)對炎性介質(zhì)TNF-α、核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的調(diào)控作用以及上皮細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化標(biāo)志物α-SMA異常表達的抑制效應(yīng)，探討Epl拮抗腎間質(zhì)纖維化的作用機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 選用清潔級♀ Wistar大鼠36只，體質(zhì)量180～200 g，由河北醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心提供，分為假手術(shù)組、UUO組、依普利酮組，每組12只。

1.2 藥物及試劑 依普利酮由諾華公司提供;TNF-α 抗體選用 Santa Cruz產(chǎn)品;NF-κB(p65)、α-SMA、GAPDH抗體均選用Epitomics抗體。

1.3 造模方法 實驗動物自由進食和飲水，溫度(22±2)℃。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，大鼠給予10%水合氯醛注射后，于左側(cè)中腹部切開皮膚，游離左側(cè)輸尿管，分別在輸尿管上1/3處和中1/3處用絲線結(jié)扎，切斷輸尿管，逐層縫合皮膚。假手術(shù)組僅將輸尿管游離但不結(jié)扎離斷。依普利酮組大鼠給予依普利酮100 mg·kg－1·d－1。d 10 后摘取左側(cè)腎臟，部分組織置于4%多聚甲醛中固定，脫水、石蠟包埋，切片行HE、Masson及免疫組化染色;其余組織 －70℃低溫保存以備檢測蛋白及mRNA。

1.4 觀察指標(biāo)及方法

1.4.1 HE、Masson 染色觀察腎臟病理改變

1.4.2 免疫組化檢測 TNF-α、NF-κB、α-SMA 表達

采用SABC法檢測，一抗?jié)舛染鶠?∶100，4℃過夜;滴加二抗，滴加SABC復(fù)合物，DAB顯色，以光鏡下出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性表達，蘇木精復(fù)染、脫水、透明、封片。

1.4.3 Western blot檢測 TNF-α 、NF-κB、α-SMA 蛋白表達 冰凍腎組織給予裂解液(含蛋白酶抑制劑)提取并測定蛋白含量;取樣品按比例加入loading buffer，95℃ 煮沸 5 min后待電泳;配制 SDSPAGE 膠，上樣蛋白 20 μg，電泳 90V 到底;0.22 μm PVDF膜(甲醛處理)，20V，40 min半干轉(zhuǎn);5%脫脂牛奶封閉2～4 h，加入一抗(1∶1 000)，4℃過夜，TBST清洗 3次，每次 10min;加入二抗(1∶20 000)，室溫60 min，TBST清洗3次，每次10 min，TBS清洗10 min后顯影，所得結(jié)果使用內(nèi)參較正。

1.4.4 Real time-PCR 檢測 TNF-α 表達 提取RNA，反轉(zhuǎn)錄cDNA后擴增。Platinum SYBR Green qPCR Super Mix-UDG(2 × )10 μl，F(xiàn)orward primer(10 μmol·L－1)0.4 μl，Reverse primer(10 μmol·L－1)0.4 μl，ROX Reference Dye 0.4 μl，Template 2 μl，ddH2O 6.8 μl，Total volume 為 20 μl 。引物由Invitrogen公司合成。TNF-α引物序列為:上游引物:5'-GAAAGTCAGCCTCCTCTCCG-3'，下游引物:5'-CTTGGGCAGGTTGACCTCAG-3'。β-actin 引物序列為:上游引物:5'-ATGTACGTAGCCATCCAGGC-3'，下 游 引 物:5'-GGCGTGAGGGAGAGCATAG-3'。PCR擴增條件:95℃變性2 min(95℃15 s，各自的退火溫度，60℃ 34 s)40個循環(huán);50℃變性2 min。采用2－△△CT方法分析基因表達相對變化。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 數(shù)據(jù)資料結(jié)果使用SPSS 13.0 for Windows統(tǒng)計軟件分析處理。各組數(shù)據(jù)比較前先進行正態(tài)性及方差齊性檢驗，滿足正態(tài)性及方差齊性者，采用單因素方差分析，多組比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA)，組間比較采用LSD檢驗;不滿足者采用秩和檢驗。數(shù)值變量以ˉ±s表示。

2 結(jié)果

2.1 動物一般情況 假手術(shù)組大鼠精神狀況、活動、毛發(fā)、飲食、飲水等無明顯改變。UUO組大鼠表現(xiàn)為煩躁、易激惹，飲食、飲水量下降、體重減輕。依普利酮組一般狀況略好于UUO組(Tab 1)。

Tab 1General situation of animals(ˉ±s)

Tab 1General situation of animals(ˉ±s)

*P ＜0.05，＊＊P ＜0.01 vs sham group

Group Body weight/g Water intake/ml Left kidney weight/body weight(%)?Sham 203.3 ±14.39 18.8 ±3.59 0.0028 ±0.0001 UUO 189.0 ±10.87* 14.6 ±3.34* 0.0125 ±0.0047＊＊Epl 191.0 ±11.96 16.1 ±4.35 0.0097 ±0.0047＊＊

2.2 腎臟組織病理學(xué)改變 HE染色結(jié)果顯示:假手術(shù)組小鼠腎臟組織表現(xiàn)未見異常，上皮細(xì)胞排列正常，無細(xì)胞水腫。UUO組腎組織大量上皮細(xì)胞壞死、脫落，細(xì)胞濁腫，組織水腫;腎小管明顯擴張，大量炎性細(xì)胞浸潤。依普利酮組腎臟損傷與UUO組基本相同。Masson結(jié)果顯示:假手術(shù)組腎間質(zhì)僅有少量纖維成分，結(jié)構(gòu)清晰。UUO組膠原成分明顯增多，呈條索狀或片狀沉積于腎小管間質(zhì)，腎小管萎縮。依普利酮治療組腎間質(zhì)膠原成分較假手術(shù)組增多，但較UUO組明顯減輕(Fig 1、2)。

Fig 1 HE staining of kidney in rats with UUO

Fig 2 Masson staining of kidney in rats with UUO

2.3 腎組織 TNF-αmRNA 的表達 采用 Real time-PCR測定TNF-α mRNA表達，結(jié)果顯示模型組較假手術(shù)組表達明顯增強，差異有顯著性;依普利酮組較UUO組明顯下調(diào)，差異有顯著性(Fig 3)。

Fig 3 Expression of TNF-α mRNA in UUO ratswith Real time-PCR(n=3)

2.4 腎組織TNF-α及 NF-κB的表達 假手術(shù)組TNF-α及NF-κB呈弱表達，主要表達于腎小管上皮細(xì)胞;UUO組TNF-α及NF-κB表達明顯增強，近曲小管尤為明顯;依普利酮組TNF-α及NF-κB表達范圍及強度較UUO組均明顯減弱(Fig 4、5)。

Fig 4 Expression of TNF-α in UUO rats with immunohistochemistry(10×20)

Fig 5 Expression of NF-κB in UUO rats with immunohistochemistry(10×20)

2.5 腎組織α-SMA的免疫組化檢測 假手術(shù)組α-SMA僅表達于血管，腎間質(zhì)及上皮細(xì)胞未見表達;UUO組表達明顯增強，以擴張的腎小管表達為甚，間質(zhì)亦可見到陽性表達;依普利酮組α-SMA局部呈中度表達，間質(zhì)可見少量表達，較UUO組明顯減弱(Fig 6)。

2.6 腎組織 TNF-α、NF-κB、α-SMA 的蛋白表達采用 Western blot檢測腎組織 TNF-α、NF-κB、α-SMA蛋白表達，結(jié)果顯示 UUO 組 TNF-α、NF-κB、α-SMA表達均較假手術(shù)組明顯增強;依普利酮組的表達較UUO組明顯減弱(Tab 2、Fig 7)。

3 討論

炎癥損傷在慢性疾病進展中的作用越來越受到重視，盡管起始因素不同，其持續(xù)進展過程中，炎癥損傷發(fā)揮著關(guān)鍵作用，故抗炎治療對于慢性疾病的治療有著重要作用［1］。慢性腎臟的損傷過程中，有多種因素共同發(fā)揮作用，如血管活性物質(zhì)、細(xì)胞因子、氧化損傷、RAS激活等。目前，對于血管緊張素Ⅱ的作用較為關(guān)注，ACEI及ARB的臨床應(yīng)用減緩了腎臟疾病的進展，有效地保護了腎功能。但不少患者，即便足量的ACEI及ARB治療亦未能有效，說明有其他因素如氧化損傷、炎癥損傷等因素的參與。近年來，隨著對腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)的深入研究，醛固酮對腎臟的損傷作用得以重視。當(dāng)腎臟損傷時，會誘導(dǎo)醛固酮的活化，而醛固酮的活化又加重了腎臟的損傷，醛固酮活化后會誘導(dǎo)氧化損傷、炎癥損傷，并與血管緊張素 II相互作用［2－4］。阻斷醛固酮的炎癥損傷作用，對于減緩腎臟病的進展有重要意義。

Fig 6 Expression of α-SMA in UUO rats with immunohistochemistry(10×20)

Tab 2 Expression of TNF-α，NF-κB and α-SMAin kidney of UUO rats with Western blot(n=4)

Fig 7 Expression of TNF-α、NF-κB、α-SMA in UUO rats with Western blot

腎間質(zhì)纖維化是慢性腎臟疾病進展至后期的組織學(xué)改變［5］，小管上皮細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化參與了纖維化的進程。當(dāng)小管上皮細(xì)胞受到刺激后，轉(zhuǎn)分化為肌成纖維細(xì)胞，其標(biāo)志物為α-SMA，不僅可以游走，且較固有成纖維細(xì)胞更多地分泌細(xì)胞外基質(zhì)。α-SMA在正常腎臟僅表達于血管，若小管上皮細(xì)胞及間質(zhì)有α-SMA的表達，說明腎臟的小管上皮細(xì)胞以及處于靜止?fàn)顟B(tài)的成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞。因此，有效地控制其細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化將對腎間質(zhì)纖維化的進展起到抑制作用。

細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化與血管緊張素Ⅱ、轉(zhuǎn)化生長因子-β以及一些炎性介質(zhì)有關(guān)，其中TNF-α以及核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB在其中起著關(guān)鍵作用。TNF-α是公認(rèn)的直接炎性因子，在體內(nèi)介導(dǎo)了廣泛的細(xì)胞反應(yīng)，是參與多種生理和免疫過程的重要遞質(zhì)。TNF-α可刺激系膜細(xì)胞表達黏附分子、血管活性肽等細(xì)胞因子，并刺激成纖維細(xì)胞增生，促進膠原纖維的沉積［6］。TNF-α誘導(dǎo)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的機制是通過NF-κB通路，刺激其活化，進入細(xì)胞核內(nèi)，誘導(dǎo)細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化。TNF-α與其受體 TNF-αR1結(jié)合后激活TRADD，釋放TRAF2，與 IKK結(jié)合，此復(fù)合物被 RIP激活，可使 IκBα 磷酸化，從 NF-κB分離，從而激活炎性反應(yīng)基因 NF-κB［7－8］。本實驗觀察磷酸化的NF-κB(p65)改變，檢測其活性，證實其高表達可誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化，影響腎小管上皮細(xì)胞表型的改變并表達α-SMA。

NF-κB的激活被認(rèn)為是細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的啟動因素［9］，而活化的 NF-κB 反過來又增加 TNF-α 的形成，兩者相互促進，使 NF-κB與 TNF-α 形成反饋環(huán)［10］。本實驗證實TNF-α在梗阻性腎病小管上皮細(xì)胞呈高表達，與NF-κB、α-SMA表達呈正相關(guān)。

TNF-α的產(chǎn)生與多種因素有關(guān)，在梗阻性腎病中，其高表達考慮為醛固酮所介導(dǎo)。腎臟疾病進展中，腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)除了對血液動力學(xué)有調(diào)控作用外，亦可引起氧化損傷、炎癥損傷，血管緊張素Ⅱ在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。此外，醛固酮的激活在炎癥損傷中的作用也得以證實［4］，故阻斷醛固酮的效應(yīng)可能具有腎臟保護作用。

依普利酮是新型的具有高度選擇性的醛固酮受體阻斷劑，目前在國外作為高血壓、心臟病、腎臟病的主要治療藥物，大量的研究證實鹽皮質(zhì)激素受體阻斷劑可以抑制 NF-κB活化、氧化損傷、動脈重構(gòu)、炎性損傷、心臟纖維化和腎臟損傷等［11］。之前的實驗已經(jīng)證實依普利酮具有抑制細(xì)胞增殖，減輕腎損傷的作用［3、12］。依普利酮的劑量根據(jù)國外文獻及我們前期的實驗，動物實驗以 100 mg·kg－1·d－1為宜，體外實驗可設(shè)計不同的劑量。本次實驗觀察其對細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的影響，結(jié)果證實依普利酮可以通過TNF-α/NF-κB通路，下調(diào)炎性介質(zhì)表達，抑制其信號傳導(dǎo)通路，抑制細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化，從而減輕腎臟損傷。

［1］ Tabas I，Glass C K.Anti-inflammatory therapy in chronic disease:challenges and opportunities［J］.Science，2013，339(6116):166－72.

［2］ Hollenberg N K.Aldosterone in the development and progression of renal injury［J］.Kidney Int，2004，66(1):1 －9.

［3］ 孫東云，許慶友，王香婷，等.依普利酮抑制細(xì)胞增殖拮抗急性環(huán)孢素A腎損傷的研究［J］.中國藥理學(xué)通報，2011，27(12):1678－82.

［3］ Sun D Y，Xu Q Y，Wang X T，et al.Study on eplerenone inhibited cell proliferation in acute cyclosporine nephrotoxicity［J］.Chin Pharmacol Bull，2011，27(12):1678 －82.

［4］ Wagman G，F(xiàn)udim M，Kosmas C E，et al.The neurohormonal network in the RAAS can bend before breaking［J］.Curr Heart Fail Rep，2012，9(2):81－ 91.

［5］ Speca S，Giusti I，Rieder F，Lateela G.Cellular and molecular mechanisms of intestinal fibrosis［J］.World J Gastroenterol，2012，18(28):3635 －61.

［6］ Grande M T，Pérez-Barriocanal F，López-Novoa J M.Role of inflammation in túbulo-interstitial damage associated to obstructive nephropathy［J］.J Inflammation，2010，7(19):1 －14.

［7］ Meldrum K K，Misseri R，Metcalfe P，et al.TNF-α neutralization ameliorates obstruction-induced renal fibrosis and dysfunction［J］.Am J Physiol Renal Physiol，2007，292(4):R1456 － R64.

［8］ Wajant H，Pfizenmaier K，Scheurich P.Tumor necrosis factor signaling［J］.Cell Death Differ，2010，5(1):45 －65.

［9］ 雷向宏，涂衛(wèi)平.NF-κB與腎臟疾病的研究進展［J］.實用臨床醫(yī)學(xué)，2007，12(8):130 －3.

［9］ Lei X H，Tu W P.Research progress of NF-κB and nephropathy［J］.Practical Clin Med，2007，12(8):130 －3.

［10］李小波，李 均，師晶麗.桃仁對單側(cè)輸尿管梗阻大鼠腎組織NF-κB 、TNF-α 表達的影響［J］.中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2006，12(7):526 －7.

［10］ Li X B，Li J，Shi J L.The investigate of NF-κB and TNF-α expression in rats kidney after uniateral ureteral obstruction with semen persicae［J］.Chin J Basic Med Tradit Chin Med，2006，12(7):526－7.

［11］ Lea W B，Kwak E S，Luther J M，et al.Aldosterone antagonism or synthase inhibition reduces end-organ damage induced by treatment with angiotensin and high salt［J］.Kidney Int，2009，75(9):936 －44.

［12］許慶友，賈曉明，丁英鈞，等.依普利酮對環(huán)孢素A急性腎損傷小管上皮細(xì)胞壞死及再生的作用［J］.中國藥理學(xué)通報，2010，26(7):906－9.

［12］ Xu Q Y，Jia X M，Ding Y J，et al.Effect of eplerenone on necrosis and regeneration of tubular epithelial cells in acute cyclosporine nephrotoxicity［J］.Chin Pharmacol Bull，2010，26(7):906 －9.