肾间质纤维化中PDGF-B的表达变化及意义

孙禄 解谦 杨丽娜 孙玲娣 赵雪妮

肾间质纤维化中PDGF-B的表达变化及意义

孙禄 解谦 杨丽娜 孙玲娣 赵雪妮

目的 观察在肾间质纤维化大鼠模型中血小板源性生长因子-B(PDGF-B)的表达变化及意义。方法 清洁级Wister雄性成年大鼠60只随机分为正常组、假手术组、单侧输尿管梗阻组(UUO)。分别在术后1、3、7、14 d, 每组取5只大鼠处死, 取左侧肾脏行免疫组织化学方法检测肾组织中PDGF-B的表达水平。结果 正常组大鼠PDGF-B仅有少量表达, 且未随时间出现上升, 假手术组及梗阻组大鼠的PDGF-B表达均在术后出现增高(P＜0.05)；术后第1天三组大鼠的PDGF-B表达比较,差异无统计学意义(P＞0.05)；术后3、7、14 d, 梗阻组PDGF-B表达面积占小管间质总面积的百分比分别为(23.09±5.10)、(45.33±6.75)、(71.43±8.37)%显著高于假手术组的(12.56±1.84)、(15.37±2.61)、(24.35±3.09)%(P＜0.05), 假手术组显著高于正常组的(8.16±2.43)、(7.21±2.88)、(7.35±2.29)%(P＜0.05)。结论 在正常肾脏中PDGF-B仅见微量的表达, 且随梗阻时间逐渐延长表达呈进行性上调。

肾间质纤维化；血小板源性生长因子-B；单侧输尿管梗阻

肾纤维化(renal interstitial fibrosis, RIF)是指在多种因素影响下肾间质细胞增多, 纤维蛋白合成增加, 基质降解被抑制, 导致细胞外基质(extracellular matrix , ECM) 大量堆积, 肾脏细胞严重受损, 结构组织功能被破坏, 肾功能降低, 最终导致肾小管和肾小球的纤维化［1-3］。近年来大量循证医学证实, 在各种肾病中, 肾小管间质纤维化程度是反应肾脏细胞和肾功能受损程度最客观最重要的指标, 在各类慢性肾病的诊疗中均具有重要价值［4］。目前对于肾脏纤维化的形成机制研究中, 重点在于转化生长因子β(TGF-β)和PDGF-B。后者能被多种细胞代谢产生, 且具有促进间质细胞生长增殖的作用, 可加速肾脏细胞的纤维化进程［5］。本文就PDGF-B在肾间质纤维化总的表达及意义进行了研究分析, 现报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料来源 于2016年10月选择60只雄性Wister大鼠,体重200～250g, 由哈尔滨医科大学附属第一医院动物实验中心提供。采用数字表法随机将60只大鼠分为正常组、假手术组和梗阻组, 每组20只。

1.2 方法 手术采用腹腔麻醉, 将10%水合氯醛按照2～3 ml/kg的剂量注入大鼠腹腔, 待麻醉后将四肢固定在手术台上, 仰卧位, 从腹中线向两侧剪去5 cm2的鼠毛, 常规消毒铺巾。梗阻组实行单侧输尿管梗阻手术, 沿腹中线做下腹部正中切口, 逐层分离进入腹腔, 将大鼠左肾暴露在手术视野, 明确输尿管行走, 用4号线结扎左侧输尿管, 确保输尿管完全梗阻, 之后复位脏器, 逐层闭合切口。假手术组：麻醉方案与梗阻组相同, 切开腹腔后暴露左肾, 分离输尿管但不做结扎。

1.3 观察指标 于术后1、3、7、14 d分别处死大鼠, 每组每时相点5只大鼠, 做免疫组化观察PDGF-B变化情况。

1.4 统计学方法 采用SPSS19.0统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差(±s)表示, 采用t检验；P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

组内对比结果显示, 正常组大鼠PDGF-B表达未随时间出现上升, 假手术组及梗阻组大鼠的PDGF-B表达均在术后出现增高(P＜0.05)；组间对比结果显示, 术后第1天三组大鼠的PDGF-B表达比较, 差异无统计学意义(P＞0.05)；术后3、7、14 d时假手术组与梗阻组均显著高于正常组(P＜0.05), 且梗阻组显著高于假手术组(P＜0.05)。见表1。

表1 三组大鼠术后各时期PDGF-B表达面积占小管间质总面积的百分比比较(±s, %)

表1 三组大鼠术后各时期PDGF-B表达面积占小管间质总面积的百分比比较(±s, %)

注：与正常组比较,aP＜0.05；与假手术组比较,bP＜0.05

组别只数术后1 d术后3 d术后7 d术后14 d正常组20 8.39±2.298.16±2.437.21±2.887.35±2.29假手术组20 9.32±1.8812.56±1.84a15.37±2.61a24.35±3.09a梗阻组2010.37±1.8623.09±5.10ab45.33±6.75ab71.43±8.37ab

3 讨论

肾间质纤维化进程在多种肾脏疾病的发生发展中均有着重要的意义, 它是多种肾病发展到肾衰竭的主要病理基础。目前关于肾间质纤维化的研究已经成为了肾病研究领域的一大热点［6］。采用动物输尿管梗阻后肾损伤试验主要是为了在尽可能少影响肾小球功能的基础上使小管-间质纤维化,是目前研究多种细胞因子在肾间质纤维化进程表达的较好模型［7］。

PDGF是一类具有促分裂和增殖活性的生长因子, PDGF家族作为一种生长因子最初是从血小板中分离、提纯得到的［8］。在正常的生理状态下, PDGF能够促进成纤维细胞的生成, 参与到胎肾血管的形成中来［9］。但在病理状态下, PDGF-B被大量分泌, 作为TGF-等的上游因子, PDGF-B除了自身具有促纤维化功能外, 还能够促进TGF-的表达, 从而加速细胞外基质的聚集和细胞的纤维化进程。Frank 等［10］的研究发现, PDGF在肾脏疾病患者肾小管上皮细胞中的表达要远远高于正常人群, 且在肾间质纤维化病例中的表达又显著高于未发生纤维化的肾脏。这说明PDGF在肾间质纤维化的进程中有着重要的作用。

在正常生理状态下, 肾小管细胞轻度损伤会导致PDGF分泌的增加, PDGF在完成肾脏细胞修复后会恢复正常水平,但如果致伤原因持续存在, 则会导致PDGF的过度表达, 促进成纤维细胞大量增殖, 导致细胞外基质聚集, 刺激TGF-表达抑制基质降解, 还能够刺激肾乳头加速成纤维细胞的生长转化, 使其形成具有更强纤维化功能的肌成纤维细胞［11］。在这种情况下机体会分泌大量的Ⅰ、Ⅲ胶原等细胞外基质, 加剧肾脏的纤维化进程, 最终损伤肾功能［12］。在进展性肾脏疾病中常可以看到间质巨噬细胞浸润, 巨噬细胞同样能够分泌PDGF, 细胞外的PDGF加速了肌成纤维细胞的转化。从本次研究情况来看, 假手术组和梗阻组大鼠在术后出现PDGF的出现升高, 这说明在手术创伤和肾脏损伤的影响下, 大量的巨噬细胞分泌PDGF, 加速了肾间质纤维化的进程。肾小管上皮细胞激活并促进单核细胞浸润间质, 这些单核细胞会成熟为巨噬细胞, 巨噬细胞在肾损伤的情况下释放PDGF, 而PDGF导致的肾间质纤维化又会进一步造成肾功能的损害,形成恶性循环, 最终导致肾脏衰竭［13］。

综上所述, PDGF-B具有强大的促血管平滑肌细胞增殖功能, 它能够直接促进肾脏细胞纤维化进程, 也能够刺激TGF-的表达, 使Ⅲ型胶原miRNA表达增加, 间接的引起肾间质纤维化。因此认为PDGF-B在肾间质纤维化中有着重要的意义, 可为肾间质纤维化的防治提供重要研究依据。

［1］Tallquist M, Kazlauskas A. PDGF signaling in cells and mice. Cytokine & Growth Factor Reviews, 2004, 15(4)∶205-213.

［2］刘娇, 李竞. PDGF-B在早期糖尿病大鼠肾组织中的表达. 中国误诊学杂志, 2010, 10(1)∶33.

［3］于雪馨, 王常林, 孙荣国, 等. 鼠输尿管完全梗阻后肾脏病理及足细胞表型改变的研究. 中国医科大学学报, 2010, 39(1)∶1-3.

［4］徐聪, 刘乃国, 毛宁, 等. PDGF-C、PDGF-D在大鼠肾间质纤维化过程中的作用. 现代中西医结合杂志, 2015, 24(2)∶132-135.

［5］赵任杰. PDGF及PDGFR在肾间质纤维化中的研究进展. 西部医学, 2013, 25(5)∶798-799.

［6］孙禄, 李冬梅, 孙玲娣. BMP-7与PDGF-B在肾纤维化中的作用机制研究. 中国优生与遗传杂志, 2011(7)∶40-41.

［7］邢健生, 白志明. 单侧输尿管梗阻模型引起肾损伤的新认知及进展. 海南医学, 2014(13)∶1964-1967.

［8］Floege J, Hudkins KL, Seifert RA, et al. Localization of PDGF alpha-receptor in the developing and mature human kidney. Kidney International, 1997, 51(4)∶1140-1150.

［9］Fraser D, Brunskill N, Ito T, et al. Long-term exposure of proximal tubular epithelial cells to glucose induces transforming growth factor-beta 1 synthesis via an autocrine PDGF loop. American Journal of Pathology, 2003, 163(6)∶2565-2574.

［10］Frank J, Engler-Blumg, Rodemann HP, et al. Human renal tubular cells as a cytokine source∶ PDGF-B, GM-CSF and IL-6 mRNA expression in vitro. Exp Nephrol, 1993, 1(1)∶26-35.

［11］Floege J, Eitner F, Van R C, et al. PDGF-D and renal disease∶ yet another one of those growth factors? Journal of the American Society of Nephrology Jasn, 2003, 14(10)∶2690-2691.

［12］Tang WW, Ulich TR, Lacey DL, et al. Platelet-derived growth factor-BB induces renal tubulointerstitial myofibroblast formation and tubulointerstitial fibrosis. American Journal of Pathology, 1996, 148(4)∶1169-1180.

［13］Ranieri E, Gesualdo L, Grandalianog, et al. The role of alphasmooth muscle actin and platelet-derived growth factorbeta receptor in the progression of renal damage in human IgA nephropathy. Journal of Nephrology, 2001, 14(4)∶253-262.

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2017.02.100

2016-09-23］

黑龙江省自然基金(项目编号：D2007-25)

150036 黑龙江省医院儿科(孙禄 解谦 杨丽娜赵雪妮)；哈尔滨医科大学附属第一医院儿科(孙玲娣)

赵雪妮