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目的:观察黄菟益肾方对C-BSA特发性膜性肾病大鼠的生化指标(24h-PRO、TP、ALB、TC、TG、BUN、Scr),肾脏病理及自噬、凋亡相关蛋白(p-mTOR、p-4E-BP1、P62、Caspase9)和mTOR、4E-BP1、P62、Caspase9的mRNA表达的影响,探讨黄菟益肾方对C-BSA特发性膜性肾病大鼠的干预效果及作用机制,为临床应用黄菟益肾方治疗特发性膜性肾病提供实验依据。
方法:110只SPF级雄性SD大鼠随机抽取15只做为正常组(NG)。剩余95只采用C-BSA造模法制备特发性膜性肾病大鼠模型。造模成功后的大鼠随机分为6组:模型组(MG)、黄菟益肾方大剂量组(ZHG),黄菟益肾方中剂量组(ZMG)、黄菟益肾方小剂量组(ZLG),雷帕霉素组(RG)、贝那普利组(BG)。共给药干预4W。定期观察大鼠一般状态。2W末时,各组分别处死5只大鼠,余大鼠4W末处死。检测24h尿蛋白定量(24h-PRO),血清生化指标(TP、ALB、TC、TG、BUN、Scr);光镜观察肾脏病理(Masson、PASM染色);透射电镜观察肾小球超微结构、基底膜变化;免疫组化法检测肾组织Podocin、WT1蛋白表达。4W末时另用WesternBlot和Real-timePCR检测肾组织p-mTOR、p-4E-BP1、P62、Caspase9蛋白和mTOR、4E-BP1、P62、Caspase9的mRNA表达。
结果:
1.黄菟益肾方对C-BSA大鼠一般状态的影响
NG大鼠精神状态佳,活泼好动。MG大鼠精神萎靡,消瘦明显,饮食及进水量、尿量明显减少,四肢、头面部肿胀,毛发暗黄无光泽。ZHG、ZMG、ZLG大鼠精神状态好转,饮食进水无异常,体重稍有降低,ZHG大鼠用药后尿量增多。RG大鼠治疗2W时精神好,毛色正常,活泼好动,但3W时活动量减少,多数大鼠逐渐消瘦。BG大鼠精神尚可,进水饮食正常,但大鼠懒动不活跃。
2.黄菟益肾方对C-BSA大鼠24h-PRO和血清生化指标的影响
与同时间点NG组比较,MG大鼠24h-PRO显著增加(p<0.01),TP、ALB显著下降(p<0.01),TC、TG升高显著(p<0.01),大鼠出现了肾病综合征,提示造模成功。BUN、Scr与NG无明显差异(p>0.05)。治疗2W后,与同时间点MG比较,各治疗组大鼠的24h-PRO,TP、ALB均有不同程度的改善,但无统计学意义(p>0.05),各治疗组(除RG外)TC、TG均有不同程度的下降,RG组TC、TG稍有升高,但差异均不显著(p>0.05)。治疗4W后,与同时间点MG相比,各治疗组24h-PRO显著减少(p<0.01),TP、ALB明显升高(p<0.01),ZHG、ZMG、ZLG、BG组TC、TG降低明显(p<0.01或p<0.05),RG组TC、TG升高明显(p<0.05)。各治疗组间24h-PRO、TC、TG降低,TP、ALB升高均以ZMG最为显著(p<0.01或p<0.05)。与2W末同组相比,除ZHG外,各治疗组24h-PRO均明显下降,TP、ALB升高显著(p<0.01或p<0.05);ZMG、ZLG组TC、TG明显下降(p<0.01或p<0.05),RG组TC、TG显著升高(p<0.01);上述指标尤以ZMG改善更为显著(p<0.01)。
3.黄菟益肾方对C-BSA大鼠肾组织病理的影响
光镜下可见:NG大鼠肾小球正常,MG大鼠2W时可见嗜复红蛋白沉积于上皮细胞下,GBM增厚,肾小管上皮细胞可见空泡样改变;4W时肾小球病变较2W加重,基底膜进一步增厚,上皮下嗜复红蛋白沉积增多,并出现肾小球毛细血管襻狭窄、闭塞,系膜基质增多,不同程度的肾小管萎缩,肾间质炎性细胞浸润及肾小球硬化。各治疗组治疗2W时可见肾小球GBM增厚、嗜复红蛋白在上皮细胞下沉积,系膜区增生;但较MG减轻;治疗4W后,各治疗组肾脏损伤均较MG有不同程度的改善,尤其ZMG最为明显。
透射电镜下可见:NG大鼠GBM无增厚,未见电子致密物沉积,足突排列整齐、间隙均匀,足突端无融合、膨大。治疗2W后MG大鼠电镜下可见GBM弥漫性增厚,电子致密物沉积,足突膨大肿胀、融合形成钉突,足突间隙大小不等;各治疗组不同程度的GBM增厚,电子致密物沉积,足突膨大肿胀、融合,间隙大小不等,但较MG程度减轻。治疗4W后,各治疗组GBM增厚、电子致密物沉积及足细胞损伤情况均较MG有不同程度的改善,尤以ZMG改善最明显。
4.黄菟益肾方对C-BSA大鼠足细胞Podocin、WT1蛋白表达的影响
免疫组化法检测各组大鼠肾脏Podocin、WT1蛋白的表达,结果显示:与同时间点NG组比较,MG组Podocin、WT1蛋白表达下降(p<0.01),C-BSA大鼠出现了明显的足细胞损伤。治疗2W后,与同时间点MG相比,各治疗组Podocin、WT1蛋白表达稍有升高,但无统计学意义(p>0.05)。治疗4W后,与同时间点MG相比,各治疗组Podocin、WT1蛋白表达显著升高(p<0.01或p<0.05),各治疗组间以ZMG、RG升高最为显著(p<0.01或p<0.05)。与2W末同组相比,各治疗组除ZHG外Podocin、WT1蛋白表达均明显升高(p<0.01或p<0.05);其中ZMG、RG升高最为显著(p<0.01)。
5.黄菟益肾方对C-BSA大鼠p-mTOR、p-4E-BP1、P62、Caspase9蛋白及mTOR、4E-BP1、P62、Caspase9的mRNA表达的影响
Westernblot与Real-timePCR结果显示:与NG相比,MG大鼠p-mTOR、p-4E-BP1、P62、Caspase9蛋白及mTOR、4E-BP1、P62、Caspase9的mRNA表达显著上调(p<0.01)。与MG相比,各治疗组上述蛋白和mRNA表达均明显下调(p<0.01或p<0.05)。各治疗组相比,ZMG、ZLG、RG组p-mTOR、p-4E-BP1、P62蛋白和mTOR、4E-BP1、P62的mRNA下调最显著(p<0.05);ZMG组Caspase9蛋白及其mRNA表达下调最明显(p<0.01或p<0.05)。
结论:
1.黄菟益肾方可以改善C-BSA大鼠的一般状态,降低尿蛋白,升高血浆蛋白,纠正脂代谢紊乱,对特发性膜性肾病有一定的治疗作用。
2.黄菟益肾方可上调足细胞Podocin、WT1蛋白的表达,改善C-BSA大鼠肾脏病理损伤,有效减缓了特发性膜性肾病的发展。
3.黄菟益肾方可下调C-BSA大鼠肾组织p-mTOR、p-4E-BP1、P62、Caspase9蛋白及mTOR、4E-BP1、P62、Caspase9的mRNA的表达,提示其可能通过抑制mTOR/4E-BP1通路来增强足细胞自噬,减少足细胞凋亡,从而对C-BSA大鼠肾脏发挥保护作用。
方法:110只SPF级雄性SD大鼠随机抽取15只做为正常组(NG)。剩余95只采用C-BSA造模法制备特发性膜性肾病大鼠模型。造模成功后的大鼠随机分为6组:模型组(MG)、黄菟益肾方大剂量组(ZHG),黄菟益肾方中剂量组(ZMG)、黄菟益肾方小剂量组(ZLG),雷帕霉素组(RG)、贝那普利组(BG)。共给药干预4W。定期观察大鼠一般状态。2W末时,各组分别处死5只大鼠,余大鼠4W末处死。检测24h尿蛋白定量(24h-PRO),血清生化指标(TP、ALB、TC、TG、BUN、Scr);光镜观察肾脏病理(Masson、PASM染色);透射电镜观察肾小球超微结构、基底膜变化;免疫组化法检测肾组织Podocin、WT1蛋白表达。4W末时另用WesternBlot和Real-timePCR检测肾组织p-mTOR、p-4E-BP1、P62、Caspase9蛋白和mTOR、4E-BP1、P62、Caspase9的mRNA表达。
结果:
1.黄菟益肾方对C-BSA大鼠一般状态的影响
NG大鼠精神状态佳,活泼好动。MG大鼠精神萎靡,消瘦明显,饮食及进水量、尿量明显减少,四肢、头面部肿胀,毛发暗黄无光泽。ZHG、ZMG、ZLG大鼠精神状态好转,饮食进水无异常,体重稍有降低,ZHG大鼠用药后尿量增多。RG大鼠治疗2W时精神好,毛色正常,活泼好动,但3W时活动量减少,多数大鼠逐渐消瘦。BG大鼠精神尚可,进水饮食正常,但大鼠懒动不活跃。
2.黄菟益肾方对C-BSA大鼠24h-PRO和血清生化指标的影响
与同时间点NG组比较,MG大鼠24h-PRO显著增加(p<0.01),TP、ALB显著下降(p<0.01),TC、TG升高显著(p<0.01),大鼠出现了肾病综合征,提示造模成功。BUN、Scr与NG无明显差异(p>0.05)。治疗2W后,与同时间点MG比较,各治疗组大鼠的24h-PRO,TP、ALB均有不同程度的改善,但无统计学意义(p>0.05),各治疗组(除RG外)TC、TG均有不同程度的下降,RG组TC、TG稍有升高,但差异均不显著(p>0.05)。治疗4W后,与同时间点MG相比,各治疗组24h-PRO显著减少(p<0.01),TP、ALB明显升高(p<0.01),ZHG、ZMG、ZLG、BG组TC、TG降低明显(p<0.01或p<0.05),RG组TC、TG升高明显(p<0.05)。各治疗组间24h-PRO、TC、TG降低,TP、ALB升高均以ZMG最为显著(p<0.01或p<0.05)。与2W末同组相比,除ZHG外,各治疗组24h-PRO均明显下降,TP、ALB升高显著(p<0.01或p<0.05);ZMG、ZLG组TC、TG明显下降(p<0.01或p<0.05),RG组TC、TG显著升高(p<0.01);上述指标尤以ZMG改善更为显著(p<0.01)。
3.黄菟益肾方对C-BSA大鼠肾组织病理的影响
光镜下可见:NG大鼠肾小球正常,MG大鼠2W时可见嗜复红蛋白沉积于上皮细胞下,GBM增厚,肾小管上皮细胞可见空泡样改变;4W时肾小球病变较2W加重,基底膜进一步增厚,上皮下嗜复红蛋白沉积增多,并出现肾小球毛细血管襻狭窄、闭塞,系膜基质增多,不同程度的肾小管萎缩,肾间质炎性细胞浸润及肾小球硬化。各治疗组治疗2W时可见肾小球GBM增厚、嗜复红蛋白在上皮细胞下沉积,系膜区增生;但较MG减轻;治疗4W后,各治疗组肾脏损伤均较MG有不同程度的改善,尤其ZMG最为明显。
透射电镜下可见:NG大鼠GBM无增厚,未见电子致密物沉积,足突排列整齐、间隙均匀,足突端无融合、膨大。治疗2W后MG大鼠电镜下可见GBM弥漫性增厚,电子致密物沉积,足突膨大肿胀、融合形成钉突,足突间隙大小不等;各治疗组不同程度的GBM增厚,电子致密物沉积,足突膨大肿胀、融合,间隙大小不等,但较MG程度减轻。治疗4W后,各治疗组GBM增厚、电子致密物沉积及足细胞损伤情况均较MG有不同程度的改善,尤以ZMG改善最明显。
4.黄菟益肾方对C-BSA大鼠足细胞Podocin、WT1蛋白表达的影响
免疫组化法检测各组大鼠肾脏Podocin、WT1蛋白的表达,结果显示:与同时间点NG组比较,MG组Podocin、WT1蛋白表达下降(p<0.01),C-BSA大鼠出现了明显的足细胞损伤。治疗2W后,与同时间点MG相比,各治疗组Podocin、WT1蛋白表达稍有升高,但无统计学意义(p>0.05)。治疗4W后,与同时间点MG相比,各治疗组Podocin、WT1蛋白表达显著升高(p<0.01或p<0.05),各治疗组间以ZMG、RG升高最为显著(p<0.01或p<0.05)。与2W末同组相比,各治疗组除ZHG外Podocin、WT1蛋白表达均明显升高(p<0.01或p<0.05);其中ZMG、RG升高最为显著(p<0.01)。
5.黄菟益肾方对C-BSA大鼠p-mTOR、p-4E-BP1、P62、Caspase9蛋白及mTOR、4E-BP1、P62、Caspase9的mRNA表达的影响
Westernblot与Real-timePCR结果显示:与NG相比,MG大鼠p-mTOR、p-4E-BP1、P62、Caspase9蛋白及mTOR、4E-BP1、P62、Caspase9的mRNA表达显著上调(p<0.01)。与MG相比,各治疗组上述蛋白和mRNA表达均明显下调(p<0.01或p<0.05)。各治疗组相比,ZMG、ZLG、RG组p-mTOR、p-4E-BP1、P62蛋白和mTOR、4E-BP1、P62的mRNA下调最显著(p<0.05);ZMG组Caspase9蛋白及其mRNA表达下调最明显(p<0.01或p<0.05)。
结论:
1.黄菟益肾方可以改善C-BSA大鼠的一般状态,降低尿蛋白,升高血浆蛋白,纠正脂代谢紊乱,对特发性膜性肾病有一定的治疗作用。
2.黄菟益肾方可上调足细胞Podocin、WT1蛋白的表达,改善C-BSA大鼠肾脏病理损伤,有效减缓了特发性膜性肾病的发展。
3.黄菟益肾方可下调C-BSA大鼠肾组织p-mTOR、p-4E-BP1、P62、Caspase9蛋白及mTOR、4E-BP1、P62、Caspase9的mRNA的表达,提示其可能通过抑制mTOR/4E-BP1通路来增强足细胞自噬,减少足细胞凋亡,从而对C-BSA大鼠肾脏发挥保护作用。