VEGF在多囊肾发生发展中的水平变化及机制探讨
2016-11-19陈静朱鸿鹏涂晓文
陈静 朱鸿鹏 涂晓文
[摘 要] 目的:探讨血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)在多囊肾(Polycystic kidney disease,PKD)发生发展中的水平变化及机制,为PKD的临床治疗提供新的思路。方法:以我院2012年8月—2015年8月收治的118例PKD患者为研究对象,纳入观察组,并按照其肾小球滤过率(Glomerular filtration rate,GFR)状态,将GFR≥25 mL/min患者纳入高滤过率组,将GFR<25 mL/min患者纳入低滤过率组,此外,选取同期50例肾透明细胞癌患者,纳入对照组。比较观察组患者肾壁组织、对照组患者癌旁正常肾组织VEGF表达水平,并分析VEGF与观察组患者GFR的关系。结果:观察组VEGF表达等级高于对照组,其VEGF阳性率为83.05%,亦高于对照组的54.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。高滤过组VEGF表达等级高于对照组,其VEGF阳性率为97.96%,亦高于对照组的72.46%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:VEGF在PKD的发生过程中扮演了重要角色,随着肾纤维化严重程度的逐渐增加,PKD肾脏组织VEGF表达逐渐下降,PKD早期实施VEGF抑制治疗、PKD中晚期实施VEGF补充治疗有望成为改善PKD患者预后质量的新途径。
[关键词] 血管内皮生长因子;多囊肾;肾小球滤过率;机制
中图分类号:R692 文献标识码:B 文章编号:2095-5200(2016)05-020-03
DOI:10.11876/mimt201605008
多囊肾(Polycystic kidney disease,PKD)是一种常染色体遗传病,患者以肾脏皮质及髓质出现大量囊肿为主要病理生理改变,囊肿对肾组织的持续挤压可导致肾实质损害,并引发血尿、蛋白尿等临床症状,部分患者可因毒素积累发生尿毒症,生存质量受到严重威胁[1]。目前临床对PKD的发病机制尚无明确阐释,多数学者认为,囊肿衬里上皮细胞过度增殖、囊肿周围新生血管生成是导致PKD发生发展的主要原因[2]。研究发现,血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)可参与小鼠PKD模型新生血管生成环节,导致囊肿增多、增大及肾脏组织纤维化[3],但关于VEGF在PKD患者发病机制中作用研究较为缺乏。本研究探讨VEGF在PKD发生发展中的水平变化及机制,希望为PKD发病机制及治疗方案的指导提供新的思路。
1 资料与方法
1.1 一般资料
以我院2012年8月—2015年8月收治的118例PKD患者为研究对象,均接受去顶减压术治疗,并经术后病理组织学检查确诊PKD[4],排除合并肾脏严重感染、自发性出血、难治性高热、恶性肿瘤者,纳入观察组,并按照其肾小球滤过率(Glomerular filtration rate,GFR)状态,将GFR≥25 mL/min患者纳入高滤过率组,将GFR<25 mL/min患者纳入低滤过率组[5],此外,选取同期50例肾透明细胞癌患者,均经术后病理组织学检查明确诊断且癌旁组织为正常肾组织,纳入对照组。观察组男79例,女39例,年龄32~51岁,平均年龄(40.85±5.42)岁;对照组男33例,女17例,年龄30~55岁,平均(41.07±6.38)岁。两组患者性别、年龄比较,差异无统计学意义,具有可比性。
1.2 研究方法
1.2.1 标本取材 观察组标本取自于术中新鲜多囊肾壁组织,对照组标本取自术中癌旁组织,标本自肾透明细胞癌边缘≥5 cm且病理组织学检查未见癌细胞。标本取出体内后立即以10%中性福尔马林固定,行乙醇和二甲苯脱水、透明,石蜡包埋,保存待测。
1.2.2 检测方法 使用免疫组化染色法检测待测标本VEGF表达情况,检测方法[6]:实施切片脱蜡、水化,以PBS冲洗后行抗原修复,而后置于3% H2O2去离子水中,室温孵育10 min,PBS冲洗并滴加适当比例稀释后一抗,置于恒温孵育箱内,37℃孵育1 h;PBS冲洗并滴加二抗,置于恒温孵育箱内,37℃孵育30 min。最后实施DAB显色、苏木素复染、梯度酒精脱水、二甲苯透明、树胶封片,以PBS代替一抗为阴性对照,实施结果判定。
1.2.3 结果判定 于光学显微镜(×400)下,采用半定量5分评分法,选取10个不重叠的视野,根据VEGF在标本内染色强弱深度及染色范围进行结果判定,判定标准[7]:染色强度:0分:无着色;1分:浅着色,视野内可见棕黄色片状染色;2分:深着色,视野内可见棕黄色大颗粒或棕黑色染色;染色范围:1分:棕黄色染色范围≤25%;2分:棕黄色染色范围25%~50%;3分:棕黄色染色范围50%~75%;4分:棕黄色染色范围≥75%。以染色强度及染色范围评分之和为分级标准,总分<2分为(﹣),2分≤总分<3分为(+),3分≤总分<4分为(++),总分≥4分为(+++),其中(﹣)、(+)为低表达(阴性),(++)、(+++)为高表达(阳性)。
1.3 分析方法
比较VEGF在PKD肾脏组织、正常肾组织中表达情况,总结VEGF在PKD发生过程中发挥的作用,并比较VEGF在不同肾功能的PKD肾脏组织中表达情况,探讨VEGF在PKD发展过程中扮演的角色。
1.4 统计学分析
对本临床研究的所有数据采用SPSS18.0进行分析,计数资料以(n/%)表示,并采用χ2检验,等级资料采用秩和检验,计量资料以(x±s)表示,满足方差齐性则采用独立样本t检验,若方差不齐,则采用校正t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 PKD肾脏组织、正常肾组织中VEGF表达情况
观察组VEGF阳性率为83.05%,亦高于对照组的54.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.2 不同肾功能PKD肾脏组织中VEGF表达情况
观察组118例患者中,49例患者GFR≥25 mL/min,纳入高滤过组,其余69例患者GFR<25 mL/min,纳入低滤过组。高滤过组VEGF表达等级高于对照组,其VEGF阳性率为97.96%,亦高于对照组的72.46%,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。
3 讨论
PKD是全球范围内发病率最高的单基因遗传性疾病,约有接近80%的患者在77岁前可进展至终末期肾病甚至死亡,对社会及家庭造成了沉重负担[8]。由于目前医学界对PKD的发病机制尚未完全明确,仍缺乏特异性治疗药物,临床治疗重点多集中于缓解疼痛、血尿、高血压等并发症,在预防或延缓PKD进展方面具有一定意义,但无法阻止PKD自然病程的进展[9]。
终末期肾病的特征为肾脏发生不可逆性的纤维化,而肾脏纤维化程度与肾脏损伤程度具有较高的一致性[10]。在肾脏纤维化的发生过程中,上皮间质转化(EMT)是其必经之路及重要机制,当肾脏发生EMT时,肾小管上皮细胞间紧密连接特性消失,细胞膜粘连受体显著减少,从而逐渐出现间质细胞特征。李林等[11]研究发现,PKD小鼠模型肾脏纤维化过程中,部分成纤维母细胞可能来源于肾小管上皮组织向间质细胞转化,进一步印证了PKD发生发展过程中EMT发挥的重要作用。此外,Seeger等[12]指出,肾脏囊肿发展过程与肿瘤发展相似,亦需要大量氧气及营养物质,以保证能量供应及发育活性,故往往伴有微小毛细血管的广泛生长。
作为一种促进内皮细胞增生、毛细血管生成的关键因子,VEGF具有激活并刺激血管内皮细胞、启动新生血管发育、调节新生血管塑造成形功能,可能在PKD发生的EMT及血管广泛生长环节扮演了重要角色[13]。本研究结果示,PKD病变肾脏组织VEGF表达等级及阳性率均高于正常组织,说明VEGF在PKD的发生中占据着重要地位。景颖等[14]指出,正常肾脏内,VEGF主要表达于足细胞、远端肾小管及集合管上皮细胞,在缺血缺氧引发的急性肾功能衰竭中,VEGF表达明显增高,并通过刺激VEGF-2介导的信号级联反应,发挥抑制内皮细胞凋亡、保护内皮细胞、加速肾脏康复作用,并通过刺激血管生成,促进肾小球病变恢复。该结果表明,在PKD发生早期,VEGF表达呈上升状态,以拮抗肾脏损伤,延缓EMT进程。
通过上述研究,可以发现,VEGF在PKD发生过程中发挥了重要作用,而随着VEGF的升高,患者成纤维细胞增殖、成纤维细胞向肌成纤维转化不断加剧,往往导致肾脏组织纤维化程度上升[15]。但本研究结果示,高滤过组VEGF表达等级及阳性率高于低滤过组,说明随着患者肾脏纤维化程度的加剧,其VEGF表达逐渐下降,与上述猜测存在矛盾,其原因可能为:随着肾脏纤维化程度的加剧,损伤血管内皮转化能力及血管紧张度逐渐下降,且肾小球周围正常的皮质毛细血管网络系统逐渐丧失[16-17],导致VEGF的维持血管内皮细胞生存、发展及功能的作用无法发挥,故VEGF逐渐降低。同时,Chen等[18]发现,结扎小鼠单侧输尿管后,其VEGF浓度表达明显降低,而应用药物减轻肾脏纤维化程度后,其VEGF浓度有所恢复,印证了上述结论。
综上所述,VEGF在PKD发生发展中扮演了重要角色,PKD发病早期,VEGF表达明显上升,以促进血管内皮细胞生成、诱导EMT过程,但随着患者肾脏纤维化程度的加剧,VEGF表达逐渐下降。针对PKD患者病情,实施抑制VEGF表达或上调VEGF表达治疗,有望为其病情进展的延缓及预后质量的改善提供新的思路。
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