金珍杰 何平
氧化應(yīng)激是機(jī)體面對(duì)各種有害刺激時(shí)所作出的應(yīng)激反應(yīng),機(jī)體內(nèi)氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)失去平衡,產(chǎn)生大量的氧化應(yīng)激產(chǎn)物在體內(nèi)大量蓄積。這些產(chǎn)物稱之為活性氧族(reactive oxygen species,ROS),ROS 主要包括超氧陰離子、過(guò)氧化物、羥自由基等。ROS 主要產(chǎn)生于還原型煙酰胺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶途徑及線粒體途徑,其中超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)可以清除體內(nèi)的氧自由基;血紅素氧合酶-1(hemeoxygenase-1,HO-1)是在腎小管細(xì)胞中合成的一種酶,是對(duì)氧化應(yīng)激反應(yīng)最強(qiáng)烈的酶之一,具有保護(hù)、抗炎作用;8-羥基脫氧鳥(niǎo)苷(8-hydroxy-2'-deoxyguanosine,8-OHdG)是比較敏感的氧化應(yīng)激損傷下DNA 損害的生物標(biāo)志物。在正常生理狀態(tài)下,人體內(nèi)存在較低水平的ROS,不會(huì)對(duì)機(jī)體造成損害,但在氧化應(yīng)激狀態(tài)下,組織細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)量的ROS 就會(huì)影響人體的重要物質(zhì)如核酸、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪以及其他分子的代謝,從而損害細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能,對(duì)機(jī)體造成損害[1-2]。
我國(guó)人群HBV 攜帶率較高[3],HBV 相關(guān)性腎炎(hepatitis B virus associated glomerulonephritis,HBVGN)是HBV 引起的腎臟繼發(fā)性損傷[4]。乙肝患者中的HBV-GN 發(fā)生率達(dá)8%~20%[5]。目前HBV-GN 的診斷標(biāo)準(zhǔn)為:(1)血清HBV 抗原陽(yáng)性;(2)患者有腎小球腎炎,并且能夠除外狼瘡性腎炎等其他一些繼發(fā)性的腎小球疾??;(3)腎組織病理切片中能夠找到HBV 抗原。其中(2)(3)為診斷的必要條件。目前,氧化應(yīng)激與HBV-GN 發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系研究不多。本研究旨在探討氧化應(yīng)激指標(biāo)在HBV-GN 組織中的表達(dá)情況,分析氧化應(yīng)激指標(biāo)與HBV-GN 發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系,以期為HBV-GN 的診療提供參考。
1.1 對(duì)象 選取2010 至2019 年中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院收治的HBV-GN 患者18 例,為觀察組?;颊呔贐 超引導(dǎo)下行經(jīng)皮腎穿刺活檢術(shù),行組織學(xué)、免疫組化或免疫熒光及超微病理學(xué)檢查確診,且排除狼瘡性腎炎等其他繼發(fā)性腎小球腎炎疾病。觀察組患者男14 例,女4 例;年齡24~66(40.44±9.32)歲;留取患者腎組織石蠟切片為研究材料。另?yè)?011 至2019 年本院收治的因腎臟腫瘤或外傷行腎組織切除術(shù)患者25 例,排除其他腎臟疾病,為對(duì)照組。對(duì)照組患者男18 例,女7 例;年齡30~60(44.28±10.26)歲;留取切除的距病灶最遠(yuǎn)端的切緣腎組織標(biāo)本為研究材料。兩組患者性別、年齡比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2 方法
1.2.1 患者腎功能指標(biāo)檢測(cè) 患者首次入院時(shí)檢測(cè)24 h 尿蛋白、腎小球?yàn)V過(guò)率、血清肌酐、尿素氮水平等腎功能指標(biāo)。其中24 h 尿蛋白為患者進(jìn)行腎臟穿刺活檢前3 次24 h 尿蛋白的平均水平,其余均為清晨空腹?fàn)顟B(tài)下所采集的靜脈血液檢測(cè)值。
1.2.2 患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 表達(dá)水平免疫組化檢測(cè)
1.2.2.1 試劑和儀器 兔抗人SOD、HO-1、8-OHdG單克隆抗體均購(gòu)自北京中杉金橋公司;DBA試劑盒、免疫組化試劑盒均購(gòu)自北京中杉金橋公司??乖迯?fù)液配制:檸檬酸鈉0.4 g 及檸檬酸三鈉3 g 加入1 000 ml PBS 液中。顯微鏡(日本尼康公司,型號(hào)E 800);圖像采集軟件Nis-Elements F 3.0;圖像分析軟件Nis-Elements Br-3.0。
1.2.2.2 檢測(cè)方法 將腎組織石蠟切片于PBS 液中浸泡5 min,然后脫蠟至水,再于檸檬酸-檸檬酸鈉抗原修復(fù)液中微波抗原修復(fù)7.5 min;室溫下自然冷卻;PBS沖洗5 min×2 次;加入過(guò)氧化氫,室溫下放置45 min;PBS 沖洗5 min×2 次;加入山羊血清封閉抗原,室溫下放置45 min,分別加入兔抗人SOD 單克隆抗體(1∶800)、兔抗人HO-1 單克隆抗體(1∶800)、兔抗人8-OHdG 單克隆抗體(1∶800)于切片;4 ℃冰箱放置12 h;室溫下復(fù)溫10 min;PBS 液沖洗5 min×2,加入二抗試劑1 放置20 min,PBS 沖洗5 min×2 次;加入二抗試劑2(辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記),放置20 min,PBS 沖洗5 min×2,DBA 顯色,蘇木素復(fù)染,流水返藍(lán),脫水透明,樹(shù)膠封片;以PBS 取代一抗作為陰性對(duì)照。分別于200 倍及400 倍顯微鏡下觀察,并使用圖像分析軟件進(jìn)行半定量分析。
1.3 觀察指標(biāo) (1)觀察兩組患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 表達(dá)鏡下所見(jiàn);(2)比較兩組患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 表達(dá)水平;(3)分析觀察組患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 表達(dá)水平與腎功能指標(biāo)的相關(guān)性。
2.1 兩組患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 表達(dá)鏡下所見(jiàn) 見(jiàn)圖1、2、3(插頁(yè))。
圖1 兩組患者腎組織SOD 表達(dá)鏡下所見(jiàn)(A:觀察組;B:對(duì)照組;免疫組化染色,×400)
圖2 兩組患者腎組織HO-1 表達(dá)鏡下所見(jiàn)(A:觀察組;B:對(duì)照組;免疫組化染色,×400)
圖3 兩組患者腎組織8-OHdG 表達(dá)鏡下所見(jiàn)(A:觀察組;B:對(duì)照組;免疫組化染色,×400)
2.2 兩組患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 表達(dá)水平比較 兩組患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 水平比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),觀察組腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 水平均明顯高于對(duì)照組,見(jiàn)表1。
表1 兩組患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 表達(dá)水平比較
2.3 觀察組患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 表達(dá)水平與腎功能指標(biāo)的相關(guān)性 觀察組患者24 h 尿蛋白定量、腎小球?yàn)V過(guò)率、血清肌酐、尿素氮水平分別為(4.79±2.44)g、(95.51±23.39)ml·min-1·1.73 m-2、(86.32±28.10)μmmol/L、(5.94±1.76)mmol/L。相關(guān)性分析顯示,觀察組患者腎組織HO-1 表達(dá)水平與腎小球?yàn)V過(guò)率呈正相關(guān)(r=0.667,P<0.05),其余指標(biāo)間均無(wú)相關(guān)性(均P>0.05)。見(jiàn)表2。
表2 觀察組患者腎組織SOD、HO-1、8-OHdG 表達(dá)水平與腎功能指標(biāo)的相關(guān)性
本研究結(jié)果顯示,觀察組患者腎組織氧化應(yīng)激指標(biāo)HO-1、SOD、8-OHdG 表達(dá)水平均明顯高于對(duì)照組。即氧化應(yīng)激與HBV-GN 的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。我國(guó)乙肝患者較多,HBV-GN 也較多,HBV-GN 患者臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣,以腎病綜合征最常見(jiàn)[6]。一種臨床表現(xiàn)可能有很多種的病理類型,同樣,一種病理類型也可有多種臨床表現(xiàn)[7]。目前研究表明其發(fā)病機(jī)制可能包括一下4 種:(1)HBV 抗原和其抗體形成的免疫復(fù)合物沉積于腎臟,并且能夠激活補(bǔ)體從而造成免疫損傷;(2)HBV 直接感染腎臟細(xì)胞;(3)機(jī)體的免疫系統(tǒng)功能發(fā)生異常;(4)遺傳和一些社會(huì)因素等。普遍認(rèn)為,病毒直接感染腎臟細(xì)胞是HBV-GN的主要發(fā)病機(jī)制,但其具體發(fā)病機(jī)制仍不明確[8]。目前,HBV-GN 治療方案尚未統(tǒng)一,臨床常用的藥物有干擾素、核苷類似物、激素、免疫抑制劑、鈣神經(jīng)蛋白抑制劑及中醫(yī)中藥治療等,HBV-GN 治療方案?jìng)€(gè)體性非常強(qiáng),且治療效果不確切。本研究發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激與HBV-GN 發(fā)生、發(fā)展有關(guān),或可為其治療提供更多思路。
本研究還發(fā)現(xiàn),HBV-GN 患者腎組織HO-1 表達(dá)水平與腎小球?yàn)V過(guò)率呈正相關(guān),隨著腎組織HO-1的表達(dá)增強(qiáng),腎小球?yàn)V過(guò)率增高,提示HO-1 的表達(dá)升高有利于改善腎臟功能。HO-1 是一種抗氧化劑,是血紅素降解的限速酶之一,廣泛分布于哺乳動(dòng)物的多種細(xì)胞中,它可以可促進(jìn)血紅素產(chǎn)生膽綠素、CO、游離鐵等[9],產(chǎn)生的這些物質(zhì)具有一定的抗氧化、抗炎等作用。在細(xì)胞水平上,HO-1 還可以調(diào)控含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶的表達(dá)及凋亡標(biāo)志物p38 信號(hào)傳導(dǎo)[10]。有研究發(fā)現(xiàn),在腎間質(zhì)纖維化的動(dòng)物模型試驗(yàn)中,隨著HO-1 的表達(dá)升高,能夠引起單核細(xì)胞趨化蛋白-1 及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1 表達(dá)降低,而TGF-β1 在腎間質(zhì)纖維化形成過(guò)程中起重要的作用,而且它還可以促進(jìn)炎癥細(xì)胞的產(chǎn)生,從而對(duì)腎臟造成損害[11]。Correa-Costa 等[12]發(fā)現(xiàn)HO-1 的高表達(dá)能夠逆轉(zhuǎn)腎間質(zhì)纖維化;而腎臟出現(xiàn)間質(zhì)纖維化會(huì)損傷腎臟功能,從而出現(xiàn)腎小球?yàn)V過(guò)率的下降。由此可知HO-1 可以通過(guò)降低TGF-β1 的表達(dá),抑制細(xì)胞外基質(zhì)的異常過(guò)度增生,抑制腎間質(zhì)纖維化的發(fā)生、發(fā)展[13]。由此可見(jiàn),HO-1 通過(guò)降低腎間質(zhì)纖維化維持腎臟功能,目前關(guān)于H0-1 與腎臟疾病的研究較多,且有的已應(yīng)用于臨床。
目前一些抗氧化劑對(duì)一些其他類型的腎臟疾病的治療有大量研究。如Subramanian 等[14]研究橙皮苷(一種生物類黃酮)可以清除自由基,抑制炎癥反應(yīng),上調(diào)通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子Nrf2 介導(dǎo)的抗氧化反應(yīng)元件來(lái)上調(diào)HO-1,促進(jìn)抗氧化系統(tǒng)來(lái)抑制慶大霉素誘導(dǎo)的大鼠腎臟毒性。Abdullah 等[15]研究表明磷酸肌酸的體內(nèi)外腎臟保護(hù)作用依賴于通過(guò)蛋白調(diào)節(jié)激酶介導(dǎo)的Nrf-2/HO-1 通路抑制細(xì)胞凋亡和ROS 生成,提示磷酸肌酸可能成為糖尿病腎病治療的一種新的治療候選。治療腎臟疾病的常用藥物雷公藤的有效成分雷公藤甲素對(duì)于Nrf-2/HO-1 通路也有一定的激活作用,目前其對(duì)于心臟方面的治療已有研究[16]。還有研究發(fā)現(xiàn)普羅布考、硫辛酸可減輕氧化應(yīng)激,從而改善腎臟足細(xì)胞損傷[17],前列地爾、α-酮酸等對(duì)于氧化應(yīng)激也有一定的作用。
綜上所述,氧化應(yīng)激指標(biāo)SOD、HO-1、8-OHdG 在HBV-GN 患者腎組織中表達(dá)增強(qiáng),與疾病的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。且HBV-GN 患者腎組織HO-1 表達(dá)水平與腎小球?yàn)V過(guò)率呈正相關(guān)。