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目的:
肾小球足突细胞及其足突间的裂孔隔膜构成肾小球滤过屏障最重要的部分。近年来,已先后确定了多个位于足突细胞及裂孔隔膜的蛋白分子如Nephrin、Podocin和α-actinin-4等,而肾小球滤过屏障中裂孔隔膜的结构和功能的完整对蛋白尿的发生尤为关键。并证实这些分子对维系裂孔隔膜正常结构和滤过屏障的功能起关键作用。
血液动力学因素在影响小鼠肾脏结构和功能等方面发挥着重要作用,其影响因素瞬息万变,而活体冷冻技术”(in vivo cryotechnique,IVCT)的应用能够捕获瞬间活体小鼠肾脏超微结构[7],能够原位(in situ)保留细胞和组织成分揭示其活体结构功能。
本项研究采用“活体冷冻技术”结合冷冻置换方法,观察急性高血压等血液动力在学改变的情况下,裂孔膜相关蛋白Nephrin、CD2AP的分布变化,并利用Real-time RT-PCR、免疫组织化学方法以及应用免疫电镜等技术,对它们化免疫定位、定量分析,探讨异常血液动力学情况下裂孔膜的相关蛋白复合体之间分布变化规律,探讨其在蛋白尿发生发展中的分子生物学行为及其机理,为进一步阐明蛋白尿的发生机制,提供新线索。
方法:
成年昆明小鼠15只,体重20-30克,雌雄不限,随机平均分为三组:应用IVCT的急性高血压组(活体麻醉状态下,结扎小鼠左侧肾动脉下的腹主动脉15分钟,活体内冷冻取材)、正常血流组和常规浸泡固定正常血流组(对照组)。进行常规HE染色,免疫组化染色,和免疫电镜观察并应用real time RT-PCR对相关蛋白进行定量分析。
结果:
1、HE染色结果
采用活体冷冻技术获得的小鼠肾皮质保存完好。在急性高血压情况下,包曼囊腔和近端或远端小管的管腔开放程度比正常血压条件下更明显。
2、免疫组化染色结果
活体冷冻组正常血流与常规浸入固定正常血流组CD2AP Nephrin表达沿肾小球毛细血管壁,呈均匀、线状分布;活体冷冻高血压组CD2AP Nephrin在肾小球中分布不均匀,呈颗粒状或者团块状,部分区域染色明显减弱,部分区域线性消失。
3、免疫电镜结果
CD2AP和Nephrin两组活体冷冻高血压组与活体冷冻正常血流组比较,足突结构破坏,两种蛋白异位含量减少。
4、Westenblot结果
各组均有CD2AP和Nephrin蛋白表达,与常规浸入固定正常血流组相比,活体冷冻正常血流组蛋白表达均高,活体冷冻高血压组蛋白表达均低于活体冷冻正常组(P<0.05,P<0.05)。
5、RT-PCR结果
RT- PCR:mRNA表达水平与其蛋白相一致,与常规浸入固定正常血流组相比,活体冷冻正常血流组蛋白表达均高,活体冷冻高血压组蛋白表达均低于活体冷冻正常组(P<0.05,P<0.05)。
结论:
1.“活体冷冻技术”的应用更客观地反映急性高血压等血液动力学条件下肾小球内瞬时生理与病理生理过程,为阐明肾脏疾病发病机理提供真实的组织形态学依据。
2.CD2AP Nephrin在各组均有表达,急性高血压条件下小鼠肾脏足细胞裂孔隔膜蛋白CD2AP Nephrin表达减少,而两种蛋白表达正常血流活体冷冻方法要高于常规浸入固定方法。