白 瑩,孫靜莉
子癇前期在全球范圍內(nèi)發(fā)病率為3%~5%,嚴重威脅母嬰健康[1-3]。該病主要表現(xiàn)為妊娠20周后出現(xiàn)高血壓伴蛋白尿,合并多器官損傷[4-6]。母體妊娠期間的炎癥免疫反應是導致胎兒腎臟疾病的重要原因之一[7-8]。孕鼠子癇前期細胞因子釋放增加,影響胎鼠神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng),導致子代大鼠腎臟疾病,分析二者之間的關(guān)系,可能為預防胎鼠腎臟病變提供參考[9-10]。母鼠子癇前期炎癥免疫通過腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)影響胎鼠,導致胎鼠發(fā)育不良,尤其對胎鼠腎臟的發(fā)育影響最為關(guān)鍵[11]。但是目前已有的研究尚不完善,因此我們通過觀察母鼠子癇前期炎癥刺激狀態(tài),探究其對子代腎臟發(fā)育不良的影響。
1.1孕鼠模型的建立 健康成年SD大鼠,體質(zhì)量200~250 g。飼養(yǎng)屏障環(huán)境設(shè)施中,飼養(yǎng)管理人員是受過訓練的專業(yè)人員。成年雄性和雌性大鼠交配每籠1∶4,室溫(24±1)℃,用于孕鼠模型建立。第2天7:00和19:00,對雌性大鼠進行檢查,以確定模型是否制備成功。陰道或陰道涂片陽性為孕0 d。將未孕雌性大鼠作為空白組(n=12)。本研究通過我院實驗動物管理和使用批準。
1.2分組及處理 將24只孕鼠隨機均分為模型組和對照組,妊娠第10天,模型組給予左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME,美國sigma公司)125 mg/(kg·d)皮下注射至妊娠第19天。對照組等時等量皮下注射生理鹽水。空白組不做處理。妊娠第20天檢測大鼠尾動脈血壓及24 h尿蛋白,子癇早期模型制備成功標準為血壓升高>30 mmHg[12]。子鼠出生后由母鼠喂養(yǎng)30 d,每組隨機挑選2只子鼠(一雌一雄),雌雄分籠飼養(yǎng),定期喂養(yǎng),自由飲水?;\內(nèi)環(huán)境和飼養(yǎng)條件相同。處死各組實驗大鼠和子鼠,收集組織樣本。
1.3觀察指標
1.3.124 h尿蛋白檢測[13]:清晨8:00,將1月齡子鼠放入代謝籠中,可自由活動、飲食,次日清晨收集尿液,采用全自動生化儀測定尿蛋白濃度。
1.3.2腎功能和炎性因子測定:母鼠及子鼠均采用尾尖采血。將大鼠固定好,鼠尾置于45~50 ℃熱水中浸泡數(shù)分鐘或用乙醇反復擦拭消毒、擴張尾靜脈血管,擦干鼠尾備好取血位置。在大鼠尾尖5~10 mm處用剪刀剪下,按摩尾根至尾尖,將大鼠血液置于枸櫞酸鈉抗凝試管中,取血1~3 ml。取血后注意保護傷口。血樣離心分離上清,-80 ℃保存待檢。采用CX-7全自動生化分析儀(美國貝克曼),測定血清肌酐(Scr)和尿素(BUN)水平。ELISA檢測血清腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-6(IL-6)和C反應蛋白(CRP)水平。
1.4腎臟組織獲取及HE染色 子鼠喂養(yǎng)30 d后處死。處理方法:乙醚麻醉后用力抓大鼠背部牽拉,按住大鼠頭部,脊髓和大腦斷裂死亡,立即稱重。暴露腹部,小心分離子鼠腎臟。將取出的組織蒸餾水沖洗后固定,石蠟包埋切片,厚度5 μm,置于載玻片,并標記,烘烤干燥。采用HE染色方法,染色步驟同HOCHSTIM等[14]研究中提及的方法,于光鏡下觀察腎臟形態(tài)并采集典型病變圖像。
1.5qRT-PCR檢測腎素(Renin)、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)和血管緊張素(Ang)mRNA表達情況 取子鼠腎臟組織搗碎,依次加入1 ml TRIzol裂解液(劇烈振蕩),加入0.2 ml氯仿(離心取上清),加入70%乙醇(振蕩混勻),提取純化組織RNA,將濃度和純度合格的RNA保存于-80 ℃?zhèn)溆?,防止降解。參照qRT-PCR試劑盒(Invitrogen貨號:11752-050)進行逆轉(zhuǎn)錄。引物(北京擎科生物)設(shè)計序列(5 '-3 '):Renin Sense:GGGTGCTAAAGGAGGAAGTGTT,Antisense:AGTGAAAGTTGCCCTGGTAATG;ACE Sense:TCCACCGTTACCAGACAACTATCC,Antisense:CTGCGTATTCGTTCCACAACACCT;Ang Sense:CTGGAGCTAAAGGACACACAGA,Antisense:CAGGGTCTTCTCATCCACGG;β-actin Sense:CTTCCTTCCTGGGTATGGAATC,Antisense:CTGTGTTGGCATAGAGGTCTT。qRT-PCR儀(美國life technologies公司),95 ℃預變性2 min;40個循環(huán):95 ℃變性,60 ℃退火,72 ℃延伸。擴增結(jié)束計算待測目的基因Ct值,重復3次。
1.6Western Blotting檢測Renin、ACE和Ang蛋白表達情況 采用T-PER(Thermo Pierce公司)提取試劑盒進行總蛋白的提取。在8%~12%分離膠中以80 V電泳2 h,在5%濃縮膠中以60 V電泳2 h。甲醇浸泡適宜大小的PVDF膜10 min后,100 V恒壓全濕轉(zhuǎn)膜2 h,室溫封閉1 h。一抗稀釋后在4 ℃冰箱孵育過夜,常溫孵育二抗2 h;曝光后分析蛋白條帶光密度值,重復3次。
2.13組大鼠炎性因子水平比較 3組大鼠精神狀態(tài)、活動度、食欲及生存情況良好。與對照組和空白組比較,模型組TNF-α、IL-6和CRP水平均顯著升高(P<0.05)。見表1。
表1 3組大鼠炎性因子水平比較
2.2子鼠腎功能指標比較 與對照組比較,模型組子鼠血清BUN、Scr和尿蛋白水平均顯著升高(P<0.05)。見表2。
表2 2組子鼠腎功能指標比較
2.3子鼠腎臟形態(tài) 對照組子鼠腎臟組織結(jié)構(gòu)清晰,腎小球正常,無炎性細胞浸潤,無明顯病變;模型組子鼠腎小管上皮細胞腫脹,變性壞死,腎小球毛細血管充血,結(jié)構(gòu)出現(xiàn)紊亂,腎小管管腔變窄,有炎性細胞浸潤。見圖1。
圖1 2組子鼠腎臟病理形態(tài)HE染色結(jié)果
2.4子鼠腎臟組織中Renin、ACE、Ang mRNA表達情況 與對照組比較,模型組Renin、ACE和Ang mRNA表達水平均明顯升高(P<0.05,P<0.01)。見圖2。
圖2 2組子鼠腎臟RAS系統(tǒng)相關(guān)基因表達水平
2.5子鼠腎臟組織Renin、ACE、Ang蛋白表達情況 與對照組比較,模型組Renin、ACE和Ang蛋白表達水平高于對照組(P<0.05,P<0.01)。見圖3。
圖3 2組子鼠腎臟RAS系統(tǒng)相關(guān)蛋白表達情況
子癇前期即是糖、脂代謝和血管功能的應激反應失敗,與子代多種器官疾病發(fā)生有關(guān)[15-18]。最近研究發(fā)現(xiàn),炎性細胞可以誘導腎臟的炎癥反應[19-21]。母體炎癥水平的異常改變,會對胎兒的腎臟發(fā)育產(chǎn)生一定不良影響[22]。RAS能調(diào)節(jié)腎功能,維持水鹽代謝平衡,同時調(diào)節(jié)組織生長和發(fā)育[23]。目前,晚期慢性腎臟病除了透析治療外,缺乏其他有效的治療方法[24]。所以我們應該尋求腎臟疾病早期防治的方法,關(guān)注母體疾病所致子代腎臟疾病的研究。
本研究采用SD成年健康雌性大鼠建立子癇前期孕鼠模型。建模大鼠精神狀態(tài)、活動度、食欲及生存情況良好。本研究發(fā)現(xiàn),模型組大鼠炎性因子水平較對照組和空白組升高,而其子鼠血清BUN、Scr和尿蛋白水平較對照組顯著升高。提示生理鹽水處理對孕鼠炎癥水平無顯著影響,而子癇前期孕鼠的子代伴有明顯的腎臟損傷,說明子癇前期孕鼠的炎癥反應增強,對子鼠腎臟有明顯損傷作用。國外研究表明,孕婦血清炎性因子與腎臟功能和子宮內(nèi)膜厚度呈正相關(guān),提示孕期炎癥是母體腎病及子代腎功能發(fā)育不全的危險因素[25]。研究表明,子代大鼠RAS系統(tǒng)激活,可導致腎小球濾過率和肌酐清除率降低[26]。進一步研究表明,母體孕期炎癥途徑激活后,會引起子代腎臟發(fā)生結(jié)構(gòu)及功能變化[27]。本研究結(jié)果與文獻報道一致。本研究結(jié)果顯示,模型組子鼠腎小管上皮細胞壞死,毛細血管充血,結(jié)構(gòu)出現(xiàn)紊亂,腎小管管腔變窄,有炎性細胞浸潤,可能與母體炎癥刺激,導致胚胎發(fā)育環(huán)境改變,胎鼠腎臟發(fā)育時受到低炎癥刺激,影響腎臟的發(fā)育。
RAS系統(tǒng)在腎臟發(fā)育中有至關(guān)重要的作用。研究表明,任何原因,包括使用藥物或基因敲除技術(shù)均能影響腎臟RAS系統(tǒng)及腎臟形態(tài)和功能[28]。本研究結(jié)果與文獻基本一致。國內(nèi)外其他研究也表明,RAS系統(tǒng)的所有成分均在腎臟組織中表達[29]。腎臟RAS系統(tǒng)活性最高[30]。本研究結(jié)果顯示,子代大鼠1月齡時,模型組RAS系統(tǒng)Renin、ACE和Ang mRNA及蛋白水平高于對照組。與楊曉靜[31]和陶荷花等[32]研究結(jié)果一致。考慮由于孕鼠子癇前期的炎癥水平增高,抑制了胎鼠RAS活性,從而導致孕期腎臟發(fā)育異常,子鼠娩出后,腎功能受損。
綜上所述,子癇前期孕鼠體內(nèi)高炎癥水平可以激活胎鼠RAS系統(tǒng)影響腎臟功能。本研究樣本量較小,存在統(tǒng)計誤差,有待進一步研究。