劉文康,馮桃花,柴亞男,郝 娟,武 寧,許慶友,2,王 箏,2△,王香婷,2△
(1. 河北中醫(yī)學院,石家莊 050091; 2. 河北省中西醫(yī)結(jié)合肝腎病證研究重點實驗室, 石家莊 050091)
慢性腎臟病(chronic kidney disease, CKD)是全球主要的公共健康問題,嚴重危害人類的身體健康。女性作為CKD的高發(fā)人群(發(fā)病率12.9%),其妊娠面臨著重大挑戰(zhàn)[1]。妊娠是加重慢性腎臟病損傷的獨立危險因素[2],不僅對母體產(chǎn)生損傷,還會影響新生兒質(zhì)量,且相關(guān)的腎臟疾患都有不同程度的加重[3]。
在前期研究化瘀滌痰通絡中藥抑制細胞增殖的過程中,發(fā)現(xiàn)單側(cè)輸尿管梗阻可激活醛固酮(aldosterone,ALD),介導炎性損傷、刺激腎臟固有細胞增殖、膠原沉積等多種病理反應,最終導致腎纖維化進展[4]。在此基礎(chǔ)上,本研究以“腎脾虧虛,濁毒內(nèi)蘊”為病機,以妊娠合并單側(cè)輸尿管梗阻(unilateral ureteral occlusion,UUO)為動物模型,以醛固酮活化-SGK-1/NF-κB-細胞增殖-ECM積聚為途徑,給予醛固酮受體阻斷劑及益腎健脾瀉濁中藥治療,初步探討其抑制醛固酮活化、下調(diào)SGK-1/NF-κB表達、抑制細胞增殖、保護腎功能的機制。
雌性未經(jīng)產(chǎn)Wistar大鼠90只,雄性Wistar 大鼠20只,8周齡,體質(zhì)量(160±20)g,購于北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司(許可證號SCXK(京)2016-0006)。本實驗設(shè)計和方案充分考慮安全和公平的原則,研究過程中涉及的實驗動物均符合國家對醫(yī)學實驗動物的有關(guān)要求。
螺內(nèi)酯片(杭州民生藥業(yè)有限公司,生產(chǎn)批號T18B040)。益腎健脾瀉濁方組成:黃芪 20 g,當歸 5 g,山藥 15 g,山茱萸 15 g,土茯苓 20 g,澤瀉 15 g,白芍 12 g,懷牛膝 12 g。神威藥業(yè)免煎中藥配方顆粒(生產(chǎn)批號17103061,17102361,17062111,17081151,17061251,17091411,17032651,17060421),混勻煎煮15 min。
Cr試劑盒貝克、BUN試劑盒(曼庫爾特公司,生產(chǎn)批號AUZ3562,AUZ3611);ALd試劑盒、Progesterone試劑盒、Estradiol試劑盒(天津九鼎醫(yī)學生物公司,生產(chǎn)批號RA21810,RG51805,RG61805);PCNA(proteintech公司,生產(chǎn)批號00044915); SGK-1、GAPDH(Affinity 公司,生產(chǎn)批號19U71,AB54162);NF-kB p65 (servicebio公司生產(chǎn)批號181905);免疫組化通用SP試劑盒(中杉金橋生物公司,生產(chǎn)批號K185910G)。γ-放射免疫計數(shù)器FJ-2021(西安二六二廠);小型垂直電泳槽、半干轉(zhuǎn)印槽(Bio-Rad公司);顯微照相儀、病理圖文分析系統(tǒng)DP72CCD,BX53顯微鏡(Olympus公司)。
雌性未經(jīng)產(chǎn)Wistar大鼠90只,適應性喂養(yǎng)1周,按隨機數(shù)字表法分為假手術(shù)組(Sham)、假手術(shù)+妊娠組(SP)、UUO組(UUO)、UUO+妊娠組(UP)、UUO+妊娠+螺內(nèi)酯組(SPI)、UUO+妊娠+中藥組(TCM),每組各15只。UUO組采用UUO手術(shù)復制慢性腎病腎間質(zhì)纖維化模型,水合氯醛注射麻醉,切開腹部分離左側(cè)輸尿管,于上下1/3處結(jié)扎后剪斷,縫合腹部。假手術(shù)組僅將輸尿管游離但不結(jié)扎離斷。UUO術(shù)后,SPI組大鼠給予螺內(nèi)酯50 mg/kg/d灌胃[5],TCM組大鼠給予益腎健脾瀉濁中藥3.11 g/kg/d 灌胃(結(jié)合文獻記載[6-8],本實驗大鼠處于妊娠前后,用法用量應適度,藥物的藥力達到祛除大半病邪即可,故采用低劑量給藥),每天1次。UUO術(shù)后第9周,對SP組、UP組、SPI組、TCM組大鼠進行陰道涂片,觀察動情周期。在動情前期及動情期,雌雄大鼠以1∶1比例進行合籠并密切觀察,發(fā)現(xiàn)陰栓之日確定為妊娠第1天。妊娠雌鼠稱體質(zhì)量,單獨飼養(yǎng)。妊娠第18天將大鼠放入代謝籠,留取24 h尿。次日處死母鼠,股動脈留取全血離心取血清,摘取健側(cè)腎臟,部分置于4%多聚甲醛,部分腎組織-70 ℃保存。
1.5.1 腎臟組織形態(tài)學改變 腎臟組織經(jīng)4%多聚甲醛固定,梯度脫水、包埋,切片厚度4 μm,行HE、Masson染色。
1.5.2 各組大鼠腎功能 血清肌酐(Scr) 和尿肌酐(Ucr)采用苦味酸法測定,尿素氮(BUN)采用尿素酶-谷氨酸脫氫酶法測定,按試劑盒說明書要求進行檢測。計算內(nèi)生肌酐清除率(creatinine clearance,Ccr),內(nèi)生肌酐清除率=尿肌酐×24 h尿量/血肌酐/1440。
1.5.3 各組大鼠血清醛固酮水平 放射免疫法測定血清醛固酮含量,采用液相平衡競爭放射免疫分析法。125I標記抗原(×Ag)與未標記抗原(Ag)競爭限量抗體(Ab)上的結(jié)合位點。制備樣品,配置標準品,孔內(nèi)分別加入樣本、標記物、抗體,充分混勻37 ℃靜置1.5 h,加入分離劑充分混勻,4 ℃ 3600/r離心20 min,棄上清測量沉淀物cpm。計算復管靜計數(shù)的平均值進行數(shù)據(jù)處理。
1.5.4 各組大鼠妊產(chǎn)情況及血清孕酮、雌二醇含量 UUO術(shù)后第9周開始觀察SP組、UP組、SPI組、TCM組大鼠動情周期,合籠后記錄見陰栓情況。妊娠結(jié)束前處死母鼠,觀察大鼠見栓懷孕率、產(chǎn)仔數(shù)、死胎數(shù)、流產(chǎn)胎數(shù),留取大鼠股動脈血,檢測血清孕酮(progesterone,P)、雌二醇(estradiol,E2)含量。
1.5.5 免疫組化檢測腎臟組織SGK-1、NF-κB、PCNA蛋白表達 采用SABC法檢測,切片,梯度脫水,抗原修復,加一抗SGK-1、NF-κB、PCNA(濃度均為1∶100),4 ℃孵育過夜;加入二抗,PBS清洗,滴加SABC復合物,DAB顯色,蘇木精復染,脫水,透明,封片。以鏡下出現(xiàn)棕黃色為陽性表達。
1.5.6 Western blot 檢測腎臟SGK-1、NF-κB、PCNA的蛋白表達 將100 g腎臟組織剪碎勻漿、裂解組織蛋白、定量,20~60 μg蛋白上樣,90 V電泳2 h半干轉(zhuǎn)膜,5%脫脂牛奶封閉2 h,加入兔抗鼠一抗SGK-1(1∶1000)、PCNA(1∶1000)、NF-κB(1∶500),4 ℃孵育過夜,TBST清洗,羊抗兔二抗(均為1∶20000),TBST清洗后顯影成像。以GAPDH 作為內(nèi)參校正,并利用Image J系統(tǒng)進行定量分析,比較目的條帶/內(nèi)參條帶的灰度值。
圖1顯示,HE、Masson染色結(jié)果顯示,假手術(shù)組大鼠腎小管結(jié)構(gòu)清楚,小管上皮細胞結(jié)構(gòu)完整,排列整齊,間質(zhì)無水腫,少量纖維成分表達。UUO造模各組大鼠腎小管擴張明顯,小管間質(zhì)及細胞外基質(zhì)纖維化明顯,大量炎性細胞浸潤,UP組較UUO組損傷更為嚴重。SPI組和TCM組大鼠腎臟炎性細胞浸潤及膠原沉積情況較UUO組明顯減輕。
注:擴張的腎小管;炎性細胞;膠原纖維圖1 大鼠腎臟組織HE、Masson病理改變(×400)
表1顯示,與假手術(shù)組比較UUO各組大鼠BUN、Scr明顯升高,肌酐清除率明顯降低(P<0.01),UP組改變更明顯;螺內(nèi)酯及中藥組大鼠尿素氮、血肌酐水平有所降低(P<0.05,P<0.01),Ccr明顯升高(P<0.01)。
表1 各組大鼠血肌酐、尿素氮、肌酐清除率
注:與sham組比較:**P<0.01;與SP組比較:▲▲P<0.01;與UUO組比較:■P<0.05,■■P<0.01; 與UP 組比較:▽▽P<0.01
表2顯示,與假手術(shù)組比較,UUO各組大鼠血清醛固酮含量顯著升高(P<0.01);與SP 組比較,UUO組及UP組表達明顯增高(P<0.01);SPI組及TCM組大鼠血清醛固酮含量較UP組明顯降低(P<0.01)。
表2 各組大鼠血清醛固酮、孕酮及雌二醇水平比較
注:與sham組比較:**P<0.01;與SP組比較:▲▲P<0.01;與UUO組比較:■P<0.05,■■P<0.01;與UP 組比較:▽P<0.05,▽▽P<0.01
表3顯示,觀察發(fā)現(xiàn)SP組大鼠動情周期規(guī)律,見栓率高;UP組多數(shù)大鼠動情周期紊亂,部分甚至出現(xiàn)嚴重陰道炎癥,見栓率低;SPI組、TCM組部分大鼠也出現(xiàn)周期紊亂的現(xiàn)象,見栓率也相對較低。SP組大鼠見栓懷孕率高、產(chǎn)仔數(shù)高、不完全流產(chǎn)情況很少出現(xiàn),平均產(chǎn)仔數(shù)多;UP組見栓懷孕率低,不完全流產(chǎn)情況嚴重,平均產(chǎn)仔數(shù)明顯減少;SPI組、TCM組見栓懷孕率較UP組高,大鼠產(chǎn)仔數(shù)較高,不完全流產(chǎn)情況相對減少,平均產(chǎn)仔數(shù)相對較多。
表3 各組大鼠妊產(chǎn)情況比較
注:1.見栓雌鼠是指雌雄合籠后見到陰栓的雌鼠數(shù);2.見栓懷孕雌鼠指確定懷孕雌鼠數(shù)目,即=足月產(chǎn)雌鼠+不完全流產(chǎn)雌鼠;3.不完全流產(chǎn)情況是指雌鼠孕有多胎小鼠,少數(shù)仔鼠未能存活至分娩,在妊娠期間已胎停育,而大多數(shù)仔鼠能正常娩出;4.全組大鼠平均產(chǎn)仔數(shù)=全組所有大鼠所孕育成熟胎鼠數(shù)/見栓雌鼠;5.組內(nèi)孕鼠平均產(chǎn)仔數(shù)=全組所有大鼠所孕育成熟胎鼠數(shù)/見栓懷孕雌鼠
表2顯示,與S組、U組比較,SP組、UP組、SPI組、TCM組大鼠血清P、E2表達水平明顯升高(P<0.05,P<0.01);其中SP組表達水平最高,UP組表達相對較低,SPI組、TCM組P、E2水平高于UP組大鼠(P<0.05,P<0.01)。
圖 2顯示,假手術(shù)組大鼠腎臟SGK-1、NF-κB、PCNA呈弱表達,主要見于遠端腎小管;UUO造模各組上述指標表達均明顯增強,UP組表達高于UUO組。SPI組和TCM組表達范圍及強度較UUO組均明顯減弱。
注:SGK-1、NF-κB、PCNA 在腎小管上皮細胞的表達比較假手術(shù)組大鼠腎臟SGK-1、NF-κB、PCNA呈弱表達,主要見于遠端腎小管;UUO造模各組上述指標表達均明顯增強,UP組表達高于UUO組圖2 免疫組化檢測各組大鼠腎臟組織SGK-1、NF-κB、PCNA蛋白表達(×400)
圖3顯示,與假手術(shù)組及SP組比較,UUO各組大鼠SGK-1、NF-κB、PCNA蛋白表達明顯增強(P<0.05,P<0.01),UP組PCNA的表達高于U組(P<0.05),螺內(nèi)酯及中藥可下調(diào)其表達(P<0.05,P<0.01)。
注:與Sham組比較:#P<0.05,##P<0.01;與SP組比較:▲P<0.05,▲▲P<0.01;與UUO組比較:■P<0.05;與UP組比較:▽P<0.05,▽▽P<0.01圖3 Western blot檢測對照組及模型組大鼠腎臟SGK-1、NF-κB、PCNA蛋白表達比較
近年來,慢性腎臟病的發(fā)病率呈升高趨勢,育齡婦女為0.1%~3%[9]。妊娠使CKD患者原有腎臟病變加重,腎小球硬化和玻璃樣變,出現(xiàn)重度貧血和子癇的幾率明顯增加[10-11]。有研究表明,CKD患者在妊娠晚期出現(xiàn)妊娠期高血壓病與腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活密切相關(guān)[12],其下游效應分子醛固酮作用更為重要。在腎臟損傷和妊娠的雙重作用下,RAAS系統(tǒng)失衡進而誘導醛固酮合成增多?;罨娜┕掏赏ㄟ^SGK-1/NF-κB 信號通路引起炎性損傷進而誘導細胞過度增殖[13],增殖的細胞分泌 ECM 參與間質(zhì)纖維化進展。前期研究證實,腎臟損傷可誘導醛固酮活化,通過SGK-1信號通路刺激腎小管上皮細胞增殖,參與腎纖維化進展。給予醛固酮受體阻斷劑依普利酮可抑制醛固酮活性,下調(diào)SGK-1表達進而抑制細胞增殖[14]。本研究結(jié)果顯示,UUO造模各組大鼠小管間質(zhì)及細胞外基質(zhì)纖維化明顯,血清醛固酮含量顯著升高,SGK-1、NF-κB、PCNA蛋白表達明顯增強,UP組表達高于UUO組,說明妊娠誘導醛固酮活化,通過SGK-1/NF-κB 信號通路引起炎性損傷,加重慢性腎病大鼠細胞增殖及纖維化。
慢性腎病合并妊娠屬于本虛標實之證,以腎脾虧虛為本,濁毒內(nèi)蘊為標。慢性腎臟病,素體本虛,孕后血聚養(yǎng)胎,胎兒奪精傷母,脾腎虧虛更甚,脾虛
失于運化傳輸,腎虛不能氣化開闔,三焦決瀆失司,水濕內(nèi)停,釀生濁毒。虛則補之,實則瀉之,以益腎健脾瀉濁為法。益腎健脾瀉濁中藥由黃芪、當歸、山藥、山茱萸、土茯苓、澤瀉、白芍、懷牛膝組成。補益氣血,扶助正氣;健脾益腎,固澀斂陰;利水除濕,瀉濁解毒。少佐懷牛膝,補益肝腎,活血通經(jīng),且補氣而不瘀滯,活血而不傷正。諸藥相伍,補中寓瀉,標本兼顧?,F(xiàn)代研究表明,當歸的主要成分阿魏酸與黃芪組分黃芪甲苷可改善造血功能障礙,提高機體免疫力[15]。黃芪、當歸配伍,可通過減少尿蛋白,降低系膜細胞的增殖分化,緩解腎小管間質(zhì)的損傷,保護足細胞裂孔膜結(jié)構(gòu)的完整性,進而減少繼發(fā)性腎臟損害[16];山藥微粉可在一定程度上提高抗氧化能力[17]。白芍主要成分白芍總苷對減少炎癥介質(zhì)和炎性因子的分泌有一定作用,可有效保護腎臟功能[18]。
本研究結(jié)果表明,益腎健脾瀉濁中藥通過抑制醛固酮活化,下調(diào)SGK-1/NF-κB表達,進而抑制細胞增殖,減輕腎間質(zhì)纖維化的機制,為臨床預防治療提供了理論依據(jù)。
致謝:本實驗主要在河北省中西醫(yī)結(jié)合肝腎病證研究重點實驗室完成,在此對實驗室的各位老師及同學的幫助致以衷心的感謝!)