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目的:本实验研究在生理条件下,不同时期大鼠肾脏形态学变化及水通道蛋白3(Aquaporin 3,AQP3)、水通道蛋白4(Aquaporin 4,AQP4)和Na+,K+-ATPaseα1表达变化,为进一步探讨不同时期大鼠肾脏AQP3、AQP4和Na+,K+-ATPaseα1生理功能提供理论资料。方法:选取孕19天(-2天)、出生1天、7天、14天、21天、28天、35天、60天、180天、420天、540天和850天Sprague Dawley(SD)大鼠肾脏,左肾用于提取总RNA,用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测AQP3、AQP4和Na+,K+-ATPaseα1在基因水平的表达。选取出生后180天、420天、540天和850天大鼠右肾,用4%多聚甲醛固定24h。苏木素-伊红(HE)染色观察出生后180天、420天、540天和850天肾脏形态学变化,免疫组织化学(IHC)染色测量AQP3、AQP4在出生后420天、540天和850天表达量并用图像分析软件等方法进行分析。结果:(1)HE染色结果:出生后180天肾脏结构明显,随着时间增加,肾小球体积缩小,伴随肾小球分叶、肾小球基底膜增厚、管腔壁变薄、管腔内容物增加、管腔融合、细胞呈颗粒空泡状变性逐渐明显。(2)IHC结果:肾皮质及髓质AQP3和AQP4蛋白表达量在420天较高、在540天降低、在850天再次升高,540天表达量与850天表达量之间比较有统计学意义(P<0.05)。AQP3和AQP4在肾髓质表达量较肾皮质多。AQP3在420天表达量相对于在850天表达量较多,AQP4在850天表达量相对于在420天表达量较多。(3)RT-PCR结果:AQP3 m RNA、AQP4 m RNA、Na+,K+-ATPaseα1 m RNA从-2天至出生后14天表达水平均较低,21天后表达量明显升高,AQP3 m RNA、AQP4 m RNA均在35天至表达高峰而后降低,AQP3 m RNA在850天表达量与出生后1天、7天、14天、21天、60天、180天和420天表达量比较均无统计学意义(P>0.05),但和-2天、出生后28天、35天和540天表达量比较有统计学意义(P<0.05)。AQP4 m RNA在850天的表达量与出生后1天、7天、14天、21天、60天、180天、420天和540天表达量比较均无统计学意义(P>0.05),但和-2天、出生后28天和35天表达量比较有统计学意义(P<0.05)。Na+,K+-ATPaseα1 m RNA表达量从出生21天后一直处于高表达状态,在180天出现表达高峰而后降低。850天表达量与28天、35天和60天表达量比较无统计学意义(P>0.05),与-2天、1天、7天、14天、21天、180天、420天和540天表达量比较有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)随着年龄增加,大鼠肾小球和肾小管发生结构变化。肾小球体积、肾小球囊腔及肾小管管腔变小,肾小管管壁变薄,肾小球基底膜增厚及小管腔内容物增多。(2)不同时期AQP3和AQP4在大鼠肾皮质和髓质表达趋势是一致的,但主要在肾髓质表达。(3)AQP3基因、AQP4基因和Na+,K+-ATPaseα1基因在大鼠断奶之前处于低表达水平,断奶之后表达量明显增加达高峰后降低。(4)不同时期肾脏结构及AQP3、AQP4和Na+,K+-ATPaseα1在大鼠肾脏的表达符合生命发生、发展、衰老的一般规律。