白偉偉 趙林雙 劉 曄 譚學(xué)瑩
糖尿病腎?。―iabetic Nephropathy,DN)是糖尿?。―iabetes Mellitus,DM)常見的微血管并發(fā)癥之一,20%~30%的1型或2型DM患者并發(fā)DN,其中一部分進(jìn)展為終末期腎?。‥nd Stage Renal Disease,ESRD)[1]。近期研究[2]表明,早期發(fā)現(xiàn)和診斷DN,進(jìn)而采取綜合干預(yù)保護(hù)措施,可以延緩和改善腎臟病變的進(jìn)展,提高DM患者的生命質(zhì)量,延長壽命。目前,DN的發(fā)病原因也是DM領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。G蛋白偶聯(lián)受體(G protein Coupled Receptor,GPCR),尤其是抗血管緊張素II 1型受體(AT1受體)是涉及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的細(xì)胞膜受體中最大的家族,它們介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)十分廣泛,包括調(diào)節(jié)腎臟功能和免疫應(yīng)答[3]。近年來,有臨床研究發(fā)現(xiàn)腎損害患者血清中存在針對機(jī)體心血管調(diào)節(jié)受體的自身抗體,尤其是抗GPCR的自身抗體,且其水平變化與血肌酐(Scr)有關(guān),故推測該抗體可能是DM合并腎損害的重要因素之一[4]。但迄今未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本研究通過檢測分析血清抗血管緊張素II 1型受體自身抗體(Autoantibodies Against the Angiotensin II Type 1Receptor,AT1-AA)陽性DM大鼠24h尿白蛋白排泄率(UPE)、血尿素氮(BUN)、Scr水平變化,進(jìn)一步探討 AT1-AA與腎損害的關(guān)系。
Wistar大鼠36只,雄性,體重160~170g,由武漢大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)中心提供。
鏈脲佐菌素(Streptozotosin,STZ)為美國Sigma公司出品;血糖、BUN、Scr檢測試劑盒由南京建成生物工程研究所生產(chǎn);尿白蛋白檢測試劑盒購自北京市福瑞生物工程公司。
36只Wistar大鼠購入并適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,隨機(jī)選取29只用于復(fù)制DM模型組(DM組),余7只作為對照組(N組)。DM組大鼠以高糖高脂飼料(常規(guī)飼料加10%蔗糖、10%豬油、2.5%膽固醇)喂養(yǎng),N組按常規(guī)飼料(蛋白質(zhì)31.1%、脂肪7.79%,其它61.11%)喂養(yǎng),飼料均由廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供。高糖高脂飼料喂養(yǎng)4周,禁食12h后,DM組大鼠腹腔注射STZ 30mg/Kg(臨用前以0.1mmol/L、pH4.3的枸櫞酸緩沖液配制成20g/L溶液)。N組平行注射等量枸櫞酸緩沖液。72h后取尾靜脈血測定空腹血糖,以血糖≥16.7mmol/L為造模成功[5]。DM 組大鼠全部造模成功。DM組造模成功后改為普食喂養(yǎng),并檢測以下指標(biāo)。
1.4.1 標(biāo)本采集:每2周從大鼠尾尖采血測血糖(氧化酶法)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束前一日清晨7∶00,將大鼠轉(zhuǎn)入代謝籠內(nèi),收集24h尿液用于測定UPE(加甲苯酸防腐,混勻后記錄尿量)。于實(shí)驗(yàn)第20周末水合氯醛麻醉下處死動物,斷頭取血3ml,離心后取血清測定AT1-AA和其它腎功能指標(biāo)。
1.4.2 AT1-AA 檢測:(1)自備 AT1:采用多肽自動合成儀(SHIMADZU PSSM-8,Shimadzu公司,日本)合成AT1受體,選擇具有抗原決定簇的細(xì)胞外第二環(huán)多肽作為抗原,即AT1受體第165~191位氨基酸殘基片段(序列:I-H-R-N-V-Y-F-I-E-N-TN-I-T-V-C-A-F-Y-E-S-R-N-S-T-L)。(2)ELISA 檢測 AT1-AA:按照本實(shí)驗(yàn)室建立的方法[6,7]檢測AT1-AA。以蒸餾水為空白對照,供測OD值時調(diào)零。以健康鼠血清為陰性對照,以O(shè)D值超出健康鼠兩倍標(biāo)準(zhǔn)差的DM鼠血清為陽性對照。待測血清與陰性對照血清的OD值之比(待測標(biāo)本OD值-空白對照OD值)/(陰性對照OD值-空白對照OD值)>2.1判為 AT1-AA陽性。
1.4.3 生化指標(biāo)測定:采用放射免疫法(按照說明書)檢測24hUPE。BUN、Scr水平使用美國BECKMAN SYN CHRON-LX20全自動生化分析儀和配套試劑(苦味酸法)檢測。
采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(s)表示,兩組均數(shù)比較用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料用百分?jǐn)?shù)表示,兩組間比較用χ2檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
注射STZ后,DM組大鼠血糖水平(20.36±2.13mmol/L)較 N 組(5.64±0.86mmol/L)明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),并且一直維持在較高水平,直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
DM 組 大 鼠 AT1-AA 陽 性 率 為 37.93%(11/29),高于 N 組28.57%(2/7),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
DM組大鼠分布于A組11只,分布于B組18只。A組大鼠BUN、Scr、UPE顯著高于B組(P<0.01),提示AT1-AA與腎損害有關(guān)。見表1。
表1 A組和B組大鼠腎功能指標(biāo)檢測結(jié)果(s)
表1 A組和B組大鼠腎功能指標(biāo)檢測結(jié)果(s)
注:與B組比較,1)P<0.01
組 別 n BUN(mmol/L)Scr(mmol/L)UPE(mg/24h)A組 11 26.35±5.871) 196.24±23.621) 168.93±10.221)B組18 19.57±3.41 124.26±9.93 131.16±11.38
AT1-AA在多種疾病的發(fā)生、發(fā)展中都起著重要的作用,國內(nèi)外的臨床研究先后在惡性高血壓、先兆子癇等患者血清中檢測到 AT1-AA[8]。Dragun等[9]報(bào)道在33例難治性血管性排斥反應(yīng)的腎移植患者中,16例存在惡性高血壓,在這16例患者中檢測到了針對AT1受體的IgG抗體。本課題組前期研究[4]已發(fā)現(xiàn),DN 與 AT1-AA 有關(guān),且針對 AT1-AA的靶向治療能夠提高降壓和減少蛋白尿的臨床療效,可延緩腎功能惡化進(jìn)展。
本文結(jié)果顯示,在29只DM大鼠中,AT1-AA陽性率達(dá)37.93%,N組的陽性率為28.57%,DM組高于N組,提示DM腎損害的發(fā)生可能與AT1-AA有關(guān),進(jìn)一步對比分析AT1-AA陽性和陰性DM 大鼠24hUPE、BUN、Scr水平發(fā)現(xiàn),AT1-AA陽性大鼠腎功能較AT1-AA陰性大鼠更差,表明DM腎損害與AT1-AA有關(guān)。這一結(jié)果支持了AT1-AA參與DN的發(fā)病機(jī)制的推測。
AT1-AA參與DM腎損害的可能機(jī)制:GPCR在受到刺激后進(jìn)入胞漿,發(fā)生內(nèi)化、降解、融合、轉(zhuǎn)移及呈遞給相應(yīng)的免疫細(xì)胞,AT1受體屬于GPCR結(jié)構(gòu)抗體,具有激動劑樣活性,可反復(fù)刺激誘導(dǎo)自身免疫反應(yīng),導(dǎo)致機(jī)體組織損傷。DN的腎小球硬化,內(nèi)皮細(xì)胞損害,導(dǎo)致隱蔽抗原暴露,在部分易感人群誘導(dǎo)機(jī)體自身免疫應(yīng)答,可能是GPCR自身抗體產(chǎn)生的途徑[10]。有研究[11]表明,同樣給予高糖喂養(yǎng)8周,AT1-AA陽性孕鼠的后代出現(xiàn)一系列糖脂代謝異常,并符合代謝綜合征的診斷標(biāo)準(zhǔn),與同期對照組相比,其對代謝性疾病的易感性明顯增加。α1與AT1等同屬于GPCR超家族,本研究組前期研究[12]已經(jīng)證實(shí),DN的發(fā)病與α1受體抗體介導(dǎo)的自身免疫有關(guān),因而推測AT1-AA在DM腎損害過程中發(fā)揮與其相似的生理作用。
綜上所述,AT1-AA與DM 腎損害的發(fā)生有關(guān),但是AT1-AA是否為DN發(fā)生的關(guān)鍵因子,或僅是DN嚴(yán)重程度的一個指標(biāo),還需要更多臨床實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。進(jìn)一步研究AT1-AA與DN的密切關(guān)系,有助于探討DN發(fā)病機(jī)制及其與免疫學(xué)的關(guān)系,可為DN的臨床治療提供依據(jù)。
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