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基于TLR4/NF-κB通路探讨滋阴潜阳方对两肾一夹高血压大鼠肾损伤保护作用的机制*

2018-07-06濮燕屏程斌

江西中医药大学学报 2018年5期
关键词:那普利灌胃肾脏

★ 濮燕屏 程斌

(安徽中医药大学研究生院 合肥 230011)

高血压的临床表现为体循环动脉压升高,头晕、头痛等,并且可引起肾脏、心脏等多种靶器官损害[1]。在高血压病发展的过程中,伴随着机体内的炎症反应[2],而TLR4/NF-κB信号通路是这些炎症反应的共同通路[3],其中以肾脏炎症最为主要[4]。TLR4是Toll样蛋白的一种参与炎症反应的同源物,可激活TLR4/NF-κB信号通路,引起其下游效应因子NF-κB的表达[5]。有研究指出,当机体内产生免疫炎症反应时,TLR4和NF-κB被激活表达,诱导肾组织细胞成纤维化,促进炎症因子的释放,如白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、肿瘤坏死因子(TNF-α)等,加重肾损伤[6]。本研究通过探寻在两肾一夹(2K1C)高血压大鼠中滋阴潜阳方对TLR4/NF-κB信号通路的影响,分析滋阴潜阳方对高血压肾损伤保护作用的可能机制,证明其对高血压肾损伤的影响,为临床应用提供可靠的数据参考。

1 材料

1.1 动物 40只雄性清洁级同源同系SD大鼠,安徽中医药大学实验动物中心,(160±20)g,8周龄,合格编号SCXK(皖)2011-002,正常饲养,自由饮水。

1.2 药物 滋阴潜阳方煎剂:生地黄、熟地黄各15g,钩藤、何首乌各20g,牡蛎、石决明各30g。购自安徽省中医院,汤液浓缩至2g/mL。

盐酸贝那普利(成都地奥制药集团有限公司,国药准字H20053390,10mg/片),购自安徽省中医院,药片研末,以0.5%羧甲基纤维素钠溶液配成1mg/mL,灌胃时将药液稀释为0.1mg/mL。

1.3 试剂与设备 Trizol(Invitrogen公司,批号:90802);DEPC、SDS(Sigma公司,批号:20140802554、CAS:151-21-3);Quanti Fast SyBr Green PCR kit(Qiagen,批号:151025434);逆转录试剂盒(Revert Aid TM first Strand cDNA Synthesis Kit);PVDF膜、预染蛋白Marker(Thermo公司,批号:00221108、K5CA1685L);Tris碱(Solarbio公司,批号:1128Q0722);TLR4 (Bioss公司,货号:bs-1021R,分子量90kDa);NF-κBp65(abcam公司,货号:ab16502,分子量64kDa)等。

无创血压测量仪(上海奥尔科特生物科技有限公司);电泳仪(Tanon,EPS 300型);JW3021HR离心机(安徽嘉文仪器制造有限公司);光学显微镜(日本Nikon 80i);PCR仪(Thermo,PIKOREAL 96);0.25mm U型银夹,常规手术器械等。

2 方法

2.1 造模方法 大鼠进行断食不断水饲养12h,手术按照0.35mL/100g腹腔注射10%水合氯醛麻醉,背部向上,固定大鼠,于浮肋处(大约为背部第3腰椎棘突水平),从后背正中右侧1cm处开放约1.5cm的手术切口[7]。开口后找到右肾组织,剥离右肾动脉,利用0.25mmU型银夹狭窄大鼠右肾动脉,左侧不触及。假手术组的手术过程同模型组,但不给予银夹狭窄右肾动脉。创口消毒处理并去除血迹,术后注射庆大霉素2万U/支,连续注射3~5天,常规饲养。2周后,评估造模情况,测量大鼠血压较术前升高22.6mmHg(3kPa),且高于135mmHg(18kPa)者为造模成功[8]。

2.2 分组方法 随机(随机数字表法)抽取8只大鼠为假手术组,剩余32只建造2K1C高血压大鼠模型,造模后死亡4只,模型复制成功24只,将成功复制模型的大鼠进行编号,随机(随机数字表法)分为模型组、贝那普利组和滋阴潜阳组。

2.3 给药方法 各组在造模2周后开始灌胃,两治疗组分别给予2g/mL滋阴潜阳方水煎剂(1mL/100g)、0.1mg/mL贝那普利混悬液(1mL/100g)灌胃,非治疗组给予等体积生理盐水灌胃,灌胃时间为每天上午9点,连续8周。

2.4 取材方法 大鼠灌胃8周后,禁食不禁水12h,测体重,用10%水合氯醛腹腔注射麻醉,打开大鼠腹腔,取左侧肾脏,用生理盐水冲洗,并用滤纸拭干,去除包膜,对半纵向分开肾脏,一半放入4%多聚甲醛溶液中固定待测。左肾另一半放入冷凝管中,置于液氮中,放于-80℃冰箱待测。

2.5 指标检测

2.5.1 血压测定 将鼠尾套入血压仪尾套测尾动脉血压(术后2周、用药4 周及8 周)。安静状态下操作,反复3次,取均值。

2.5.2 实时PCR技术测定TLR4-mRNA含量 使用全自动紫外分光光度计对TLR4-mRNA的浓度、纯度进行定量分析。按要求加样后进行RT-PCR反应,扩增产物电泳结果经扫描后进行图像分析,以TLR4与β-actin的比值反映TLR4的mRNA表达水平。

2.5.3 WesternBlot法测定TLR4、NF-κBp65核蛋白表达 将制备好的蛋白样品以及Marker加入SDS-PAGE凝胶孔内,进行电泳,至目标蛋白对应大小的Marker条带在分离胶被分离为止。将所需凝胶经过转膜、封闭、孵育、曝光后,运用ImageJ软件分析结果,以Actin、GAPDH为内参进行目的蛋白表达水平差异的比较。

2.5.4 炎症因子测定 灌胃8周(造模10周)后,断食不断水12h,麻醉后手术取左侧肾脏,生理盐水冲洗,并用滤纸拭干,选部分肾脏,取组织匀浆上清,ELISA法检测TNF-α、IL-6、IL-8的含量。

2.5.5 肾脏组织病理形态学分析 取部分去除包膜的大鼠左侧肾脏,放入固定液中固定,石蜡切片(3μm),镜下观察HE染色的肾组织变化。

3 结果

3.1 大鼠尾动脉压的变化情况 见表1。手术2周后,模型组、贝那普利组、滋阴潜阳组血压较假手术组相比均有所升高(P<0.05),提示高血压造模成功。灌胃4、8周后,滋阴潜阳组、贝那普利组血压较模型组相比均有所下降(P<0.05)。

表1 各组大鼠血压的比较 mmHg

注:造模2周,与假手术组相比,*P<0.05;灌胃4周、8周,与模型组相比,#&P<0.05。

3.2 大鼠肾脏组织TLR4-mRNA的含量表达 结果见表2。与假手术组相比,模型组大鼠TLR4-mRNA表达明显增强(P<0.01);与模型组大鼠相比,滋阴潜阳组、贝那普利组大鼠TLR4-mRNA表达明显减少(P<0.01)。

表2 各组大鼠肾脏组织TLR4-mRNA的含量表达

注:与假手术组比,**P<0.01;与模型组比,##P<0.01。

3.3 大鼠肾脏组织TLR4、NF-κBp65的含量表达 结果见表3。与假手术组相比,模型组TLR4、NF-κBp65两个指标蛋白表达均明显升高(P<0.01);灌胃8周后,与模型组相比,滋阴潜阳组、贝那普利组蛋白具有显著性差异(P<0.01)。

表3 各组大鼠肾脏组织TLR4、NF-κBp65的含量表达

注:与假手术组比,**p<0.01,与模型组比,##P<0.01.

3.4 滋阴潜阳方在肾脏组织上清IL-6、IL-8、 TNF-α的表达影响 见表4。模型组上清中IL-6、IL-8、TNF-α水平均较假手术组相比显著升高(P<0.05);贝那普利组、滋阴潜阳组IL-6、IL-8、TNF-α水平较模型组新相比显著降低(P<0.05)。

表4 各组大鼠肾脏组织上清中炎症因子的比较 ng/L

注:与假手术组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05;与贝那普利组比较,△P>0.05。

3.5 肾脏组织病理形态学 结果见图1。HE染色示:假手术组的大鼠肾组织中血管内皮细胞、基底膜、系膜细胞等镜下结构未见明显改变;模型组较假手术组肾组织系膜区扩张,基底膜增厚、系膜细胞肥大;两治疗组较模型组相比,肾组织基底膜变薄,血管内皮细胞、肥大的系膜细胞减小。

4 讨论

中医学中没有高血压肾损伤的专属病名,其相关论述可见于“肾劳”“腰痛”等疾病范围。课题组在其病因病机为肝肾阴虚的理论基础之上,总结滋阴潜阳方,方中的生地黄、熟地黄、何首乌滋肝肾、养阴精,钩藤、石决明、牡蛎熄风潜阳以降压。全方标本兼治、和调阴阳,从而达到平稳降压的目的[9]。廖圣宝等[10]研究指出在中医证候属性中2K1C大鼠模型属于阴虚阳亢型。本研究应用此模型,观察滋阴潜阳方对该模型大鼠的干预是符合中医辨证论治的思维。

A.假手术组;B.模型组;C.贝那普利组;D.滋阴潜阳组

NF-κB是广泛存在于真核细胞中的一个重要的转录因子,新近研究发现,NF-κB亦存在于肾脏组织细胞中,参与高血压肾损害的过程[11]。NF-κB能与核内DNA特定的序列即κB结合位点结合,增强各种炎症因子的表达,由此引发大量的炎性细胞积聚浸润于炎症部位,导致持续或放大的炎症反应[12]。高血压在发生过程中会出现多脏器的低度炎症,损伤靶器官的炎症组织会释放多种炎症因子,炎症因子作用于NF-κB,形成相互影响的炎症循环过程,加重高血压病的病情[13-14]。

本次实验研究表明,①造模后2周,大鼠尾动脉收缩压开始稳定上升,且与假手术组相比,其余三组大鼠血压均明显升高,以此提示2K1C模型复制成功。灌胃4、8 周后,与模型组相比,两治疗组大鼠的血压均明显下降,证明中药复方(滋阴潜阳方)具有一定的降压效果。②滋阴潜阳方能够一定程度上抑制2K1C高血压大鼠肾脏细胞中TLR4-mRNA的表达。与假手术组相比,模型组TLR4-mRNA表达增强(P<0.01);经过治疗后,与模型组相比,滋阴潜阳组与贝那普利组TLR4-mRNA表达降低(P<0.01)。滋阴潜阳方可以通过降低TLR4-mRNA抑制炎症反应。③滋阴潜阳方能够一定程度上抑制2K1C高血压大鼠肾脏组织中TLR4、NF-κB的表达。与假手术组相比,模型组大鼠TLR4、NF-κB蛋白表达明显增强(P<0.01);经过治疗后,与模型组相比,滋阴潜阳组与贝那普利组TLR4、NF-κB的表达明显降低,具有统计学意义(P<0.01)。滋阴潜阳方可以通过抑制降低TLR4、NF-κB的蛋白表达抑制炎症反应。④模型组IL-6、IL-8、TNF-α的表达水平均高于假手术组;两治疗组IL-6、IL-8、TNF-α的表达水平与模型组相比均有所下降。这说明在大鼠血压升高的同时,肾损伤也在发生;用药后,两治疗组的炎症水平都得到一定程度的控制,证实了滋阴潜阳方对降低炎症因子含量具有一定的干预作用。⑤肾组织切片提示假手术组的镜下观未见特殊改变;与假手术组相比,其余三组的镜下结构均出现了一定的病理变化;但两治疗组的病理改变较模型组相比减轻了很多。这说明,滋阴潜阳方可能通过抑制TLR4/NF-κB信号通路的激活来降低炎症因子的释放,从而改善高血压对肾脏的损伤,证实其对肾损伤具有一定的干预保护作用。

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