近年来大量研究表明,慢性间歇性低压低氧(chronic intermittent hypobaric hypoxia,CIHH)对人体免疫异常性疾病具有改善作用,可促进变态反应性疾病患者免疫功能的稳定和恢复,对儿童支气管哮喘、成人过敏性皮炎及自身免疫性甲状腺炎等具有缓解甚至治愈作用。我室的研究显示,CIHH可对抗急性低氧所致的免疫功能失调,有效预防大鼠胶原诱导性关节炎的发生,减轻其关节组织滑膜炎症反应和病理损伤,具有免疫调节作用。基于以上动物和人体的实验研究都已证实CIHH具有调节机体免疫功能的作用,可能对机体的免疫相关性损伤具有治疗和保护作用。IgA肾病(IgA nephropathy,IgAN)是最常见的肾小球疾病。本病在亚洲和太平洋地区高发,在我国其发病率约占原发性肾小球疾病的30%。IgAN的发病机制尚未完全阐明,现有资料表明其发病与先天或获得性免疫调节异常有关。由于病毒、细菌等对呼吸道或消化道的刺激,使粘膜IgA合成增多。IgA或含IgA的免疫复合物在系膜区沉积,引起系膜细胞增殖,造成肾小球炎性损伤,是一种典型的自身免疫性慢性疾病。IgAN时,B淋巴细胞活化因子、IL-4水平异常升高,这些细胞因子均参与IgAN的发病及进展过程。由于发病机制复杂,目前尚没有针对IgAN的特异性治疗措施。如何早期干预治疗是目前IgAN治疗研究的热点和焦点。本研究旨在通过建立IgAN动物模型、给予CIHH处理,利用功能学、形态学和分子生物学等方法,从动物整体、离体组织及细胞不同水平,系统动态地观察CIHH处理对IgA肾病的保护作用,并探讨其可能机制。研究分为以下个三部分:(1)建立IgA肾病大鼠模型,动态观测建模过程中,动物的肾脏功能和形态学改变,综合评估模型的可靠性;(2)明确模拟5000米海拔CIHH对IgAN的作用及其可能机制;(3)明确模拟3000米海拔CIHH对IgAN的作用及其可能机制。第一部分IgAN大鼠模型的建立目的:建立并全面评估大鼠IgAN模型的可靠性和稳定性。方法:健康雄性Wistar大鼠60只,随机分为对照组(Control组,n=30)和模型组(IgAN组,n=30)。采用牛血清白蛋白(BSA)+蓖麻油+四氯化碳(CCl4)+脂多糖(LPS)的复合造模方法建立实验性IgAN大鼠模型。BSA 400mg/kg隔天灌胃,连续8周;CCl4 0.1ml+蓖麻油0.3ml皮下注射,每周1次,连续8周;第6周和第8周尾静脉注射脂多糖(LPS)0.05mg。Control组以4 ml/kg蒸馏水代替牛血清白蛋白(BSA),用0.4毫升蓖麻油取代蓖麻油和CCl4,采用生理盐水代替LPS,给药方法与IgAN组相同。建模过程中应用ELISA、免疫荧光染色等方法动态观测动物血、尿生化指标,血清IgA水平,肾组织形态学改变及IgA沉积等情况。结果:1 IgAN组大鼠自实验第4周出现血尿和蛋白尿,血尿素氮及肌酐水平升高,至第8周显著高于Control组(P<0.05)。IgAN大鼠临床表现与人类IgAN相似。2 IgAN组大鼠自实验第4周血清IgA水平升高,肾组织IgA免疫荧光检测显示肾小球系膜区IgA沉积,至第8周显著高于同时间点的Control组(P<0.05)。IgAN大鼠免疫异常与人类IgAN相似。3 IgAN组大鼠自实验第4周出现肾小球系膜区肿胀等炎性改变,系膜细胞增生,双重免疫荧光实验证实至第8周系膜细胞显著增生。IgAN大鼠肾组织病理改变与人类IgAN相似。小结:应用复合方法建立的IgAN大鼠模型从临床表现、肾脏病理学改变、可能发病机制等方面均可部分模拟人类IgAN的发病情况,是目前较为理想的IgAN动物模型。此模型符合实验研究要求,能为进一步研究IgAN的发病机制及治疗措施提供基础研究平台。第二部分5000米海拔慢性间歇性低压低氧抗IgA肾病作用的研究目的:观察模拟5000米海拔高度CIHH对IgAN的影响及其可能机制。方法:雄性Wistar大鼠48只,随机分为4组:对照组(Control,n=12)、CIHH处理组(CIHH,n=12)、IgA肾病组(IgAN,n=12)和IgAN并接受间歇性低压低氧处理组(IgAN+CIHH,n=12)。IgAN组和IgAN+CIHH组大鼠进行IgAN模型建立。Control组和Control+CIHH接受对照用药,与造模动物平行饲养。造模8周,经相应检测确认模型可靠后,Control+CIHH和IgAN+CIHH组大鼠接受模拟5000米海拔低压低氧环境,每天6小时,持续28天的CIHH适应处理。Control组和IgAN组大鼠置于常氧环境中平行饲养。观测指标同第一部分。并利用Western Blot法测定大鼠肾脏组织中IgA沉积水平,利用ELISA法测定大鼠血清BAFF和IL-4水平。结果:1海拔5000米CIHH处理4周后,与IgAN组大鼠相比,IgAN+CIHH组大鼠尿红细胞计数及尿蛋白均明显降低(P<0.05),血肌酐及尿素氮水平降低(P<0.05)。2海拔5000米CIHH处理4周后,与IgAN组大鼠相比,IgAN+CIHH组大鼠血清IgA水平降低(P<0.05),肾组织IgA免疫荧光及Western Blot实验显示肾小球系膜区IgA沉积减少(P<0.05)。3海拔5000米CIHH处理4周后,与IgAN组大鼠相比,IgAN+CIHH组大鼠肾小球炎性改变减轻,双重免疫荧光显示系膜细胞增生减少。4海拔5000米CIHH处理4周后,与IgAN组大鼠相比,IgAN+CIHH组大鼠血清BAFF水平降低(P<0.05)。但海拔5000米CIHH对IgAN组大鼠血清IL-4的升高无影响(P>0.05)。小结:模拟5000米海拔的CIHH对IgAN具有一定的治疗作用,主要表现为缓解临床症状、改善肾功能和减轻肾脏病理损伤。CIHH的抗IgAN作用可能与其降低血清BAFF水平,调节B细胞免疫,减少B细胞过度活化有关。第三部分3000米海拔慢性间歇性低压低氧抗IgA肾病作用的研究目的:观察模拟3000米海拔高度的CIHH对IgAN的影响及可能作用机制。方法:动物分组与第二部分类似。Control+CIHH和IgAN+CIHH组大鼠接受模拟3000米海拔低压低氧环境,每天5小时,持续28天的CIHH适应处理。实验检测指标与第二部分相同。结果:1海拔3000米CIHH处理4周后,与IgAN组大鼠相比,IgAN+CIHH组大鼠尿红细胞计数及尿蛋白均显著降低(P<0.05),血肌酐及尿素氮水平明显降低(P<0.05)。2海拔3000米CIHH处理4周后,与IgAN组大鼠相比,IgAN+CIHH组大鼠血清IgA水平明显降低(P<0.05),肾组织IgA免疫荧光及Western Blot实验显示肾小球系膜区IgA沉积显著减少(P<0.05)。3海拔3000米CIHH处理4周后,与IgAN组大鼠相比,IgAN+CIHH组大鼠肾小球炎性改变减轻,双重免疫荧光显示系膜细胞增生明显减少。4海拔3000米CIHH处理4周后,与IgAN组大鼠相比,IgAN+CIHH组大鼠血清BAFF及IL-4水平降低(P<0.05)。小结:模拟3000米海拔的CIHH对IgAN具有治疗作用,主要表现为明显缓解临床症状、改善肾功能和减轻肾脏病理损伤。CIHH的抗IgAN作用可能与其降低血清BAFF和IL-4水平,调节B细胞、T细胞免疫,减少B细胞过度活化,减少IgA分泌有关。结论:1通过改良方法建立的IgAN大鼠模型从临床表现、肾脏病理学改变、可能发病机制等方面均可部分模拟人类IgAN的发病情况,是目前较为理想的IgAN动物模型。2模拟5000米海拔的CIHH具有抗IgAN作用,能够缓解临床症状、改善肾功能和减轻肾脏病理损伤;其抗IgAN作用可能与降低大鼠血清BAFF水平,减少B细胞过度活化有关。3模拟3000米海拔的CIHH具有抗IgAN作用,可以缓解临床症状、改善肾功能和减轻肾脏病理损伤;其作用可能与降低大鼠血清BAFF和IL-4水平,调节B细胞、T细胞免疫,减少B细胞过度活化,降低IgA分泌有关。