沈阳市第四人民医院肾内科李曼教授团队开展的一项动物研究揭示了全反式维甲酸肾保护的机制。下面,让我们一起看看具体有哪些发现?
研究背景
有关慢性进行性肾脏纤维化的机制研究很多,包括肾脏血流动力学变化、肾小球(管)代谢增加、氧张力升高、脂代谢改变、凝血异常以及炎症因子、趋化因子和细胞因子的作用等都能促进慢性肾衰竭进展。一系列体外试验和动物模型发现,全反式维甲酸(atRA)能有效抑制系膜细胞增生,促进肾小球上皮细胞修复,这提示atRA延缓慢性肾小球纤维化的机制之一可能是抑制系膜细胞过度增长。atRA作为核受体家族的配体,通过直接激活视黄酸受体(RAR),调控多种基因表达,包括生长因子、细胞因子及其受体、激酶和磷酸酶、细胞内酶以及效应因子等。其中,转化生长因子β1(TGFβ1)被认为是慢性肾脏纤维化的枢纽性细胞因子。前期研究观察到atRA可以减轻5/6肾切除大鼠残余肾的硬化,延缓残余肾功能丧失。本研究进一步检测了TGFβ1、细胞周期蛋白指标——增殖细胞核抗原(PCNA)等,判断其在atRA干预后的变化及意义。
研究方法
实验动物选用180~200 g雄性Wistar大鼠。手术组将左肾动脉后支及前降支单个结扎、剪断,3天后切除右肾。假手术组仅分离左肾动脉分支,不予结扎,不摘右肾。atRA以纯花生油为溶剂,总体积为0.5 ml。第2次手术后7天,将术后恢复良好的大鼠随机分为:①低剂量atRA组:5 mg/kg/d atRA灌胃,n=40;②中剂量atRA组:10 mg/kg/d atRA灌胃,n=40;③大剂量atRA组:20 mg/kg/d atRA灌胃,n=40;④单纯肾大切非干预组(NX组);等体积纯花生油灌胃,n=40;⑤假手术组(sham):等体积纯花生油灌胃,n=25。5/6肾大部切除的大鼠于二期手术后7天开始进入正式试验。先后在正式试验开始时(0周)和开始后第4周、第7周、第10周和第13周每组处死8只大鼠(n=8);sham组在上述5个时间点分别处死5只大鼠(n=5)。肾脏病理切片采用HE染色,观察各组肾小球体积和系膜细胞的增生情况,并检测了系膜细胞PCNA蛋白表达水平。采用Western blot和免疫组化的方法检测了肾皮质TGFβ1水平。
研究结果
以20 mg/kg/d组代表atRA组,比较atRA组对肾小球体积和细胞数目的影响。同sham组比较,5/6肾大部切除大鼠的肾小球体积均有明显增大,4周时atRA组肾小球体积明显小于NX组(P<0.05,图1);在4周和7周时间点,5/6肾大部切除大鼠的肾小球内固有细胞数目较sham组明显增多(P=0.034,图2),增生的细胞主要是系膜细胞。atRA治疗组平均肾小球细胞数虽较NX组少,但二者间没有统计学差异。
图1. 各组肾小球体积测定结果
图2. 肾小球内固有细胞计数
免疫组化结果表明,atRA干预组在4周、7周和10周时间点上,PCNA表达水平明显低于相应的NX组(P<0.05,图3)。肾皮质PCNA的western blot结果类似(图4)。
图3. 肾小球PCNA染色阳性细胞比例
图4. 肾皮质PCNA表达水平
在第10周时,不同剂量atRA组肾小球内TGFβ1表达水平均明显低于NX组(P<0.05),不同atRA组间无明显差异;但western blot结果表明,20 mg/kg/d和10 mg/kg/d组低于5 mg/kg/d组(图5)。
图5. 各组TGFβ1表达水平
注:TGFβ1表达水平以TGFβ1/β-actin比值表示
研究结论
atRA可能是通过下调抑制残余肾的TGFβ1水平,抑制5/6肾大部切除大鼠残余肾肾小球肥大和系膜细胞增生,保护残余肾功能。
专家简介
李曼
教授、主任医师,复旦大学医学院肾内科博士学位,现任沈阳市第四人民医院肾内科主任,硕士生导师;沈阳市卫生局优秀专家,辽宁省医学会肾病分会委员,沈阳市医学会肾病分会委员;从事肾内科临床工作20余年,在肾内科临床诊疗方面有丰富经验,尤其擅长慢性肾衰的替代治疗及血液透析。