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研究背景:胆汁在肝脏淤积时,可破坏胆道结构,胆汁逆行入血,从而对机体造成严重损害,肝脏成为最先受损的器官,肝组织在病变早期即可出现炎性细胞浸润,肝细胞出现变性、坏死等病理变化,纤维组织细胞增生,进而造成淤胆性肝纤维化、肝硬化。胰岛素样生长因子结合蛋白相关蛋白1(insulin-like growth factor binding protein-related protein 1,IGFBPrP1)是一种分泌性蛋白,能够独立参与多种生物学功能,是导师课题组十余年来研究发现的一种新的致肝损伤因子,它在诱导SD大鼠肝组织损伤的同时发现其肾、肺组织也出现了不同程度损伤;还发现IGFBPrPl可促进胆总管结扎(bile duct ligation,BDL)小鼠体内肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)的活化,进而产生过多的细胞外基质(extracellular matrix,ECM),加重肝损伤。炎症反应的激活涉及诸多促炎细胞因子,例如肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、IL-β、IL-10以及其他炎症介质。TNF-α作为一线细胞因子,在炎症反应中起着非常重要的作用,其由单核巨噬细胞产生,具有免疫调节、参与发热和诱导炎症反应的功能。IL-6是反映机体炎症和组织损伤严重程度的敏感指标,其表达升高可加重氧化应激并导致毒性代谢物的释放,这是造成组织损伤的主要原因;而且IL-6可被TNF-α诱导。核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)是一种调控转录因子,几乎在所有哺乳动物细胞中表达,在调控炎性介质的表达中发挥关键作用。在肝脏中,由于各种损伤因素的刺激作用,NF-κB被激活,持续活化的NF-κB既可调控肝细胞坏死、凋亡,又可诱导Kupffer细胞激活并释放各种炎症因子(如TNF-α、IL-6等),导致HSC活化及ECM沉积,促进肝损伤。导师课题组曾研究发现,IGFBPrP1可增强体外培养的HSC中NF-κB p65的DNA结合活性。小鼠胆总管结扎可以制成胆汁淤积性肝硬化模型,此为经典模型。因此本课题拟采用小鼠BDL作为研究模型,明确其所致肝损伤后对肾和肺组织是否也有损伤,这种损伤是否与TNF-α、IL-6、NF-κB有关,与IGFBPrP1关系如何,目前国内外鲜有文献报道。目的:明确小鼠胆总管结扎所致肝损伤后肾肺组织是否会发生改变,并探索其变化的可能机制。方法:选用野生型健康的雄性C57BL/6小鼠78只,按随机数字表法随机分为3组:正常对照组(Normal group):不做任何处理;假手术组(Sham group):仅分离胆总管、不结扎,其余手术步骤同BDL组;胆总管结扎组(BDL group):分离并结扎胆总管。各组分别于2周、4周、6周末麻醉动物后留取肝、肾、肺组织样本,通过苏木素-伊红(HE)染色观察各组织病理学变化;应用免疫组织化学法检测各组织中IGFBPrP1、NF-κB、TNF-α及IL-6分布和表达情况;用Western blot方法检测各组织中IGFBPrP1、NF-κB、TNF-α及IL-6蛋白的表达变化。采用Pearson法分析各组小鼠肝、肾、肺组织中IGFBPrP1与TNF-α、IL-6、NF-κB蛋白表达的相关性。结果:(1)HE染色结果显示:Normal组和Sham组可见肝小叶结构完整,肝细胞索围绕中央静脉呈放射状排列,细胞核正常;肾小管、集合管上皮细胞结构规则、完整,肾组织未见明显病理改变;肺泡上皮细胞结构正常,肺泡壁无塌陷,无炎性细胞浸润。与Normal组和Sham组相比,BDL组小鼠随着病变进展,肝细胞出现变性、坏死等病理变化,伴炎性细胞浸润及小胆管上皮细胞增生,汇管区扩大,肝小叶结构破坏,纤维组织增生,逐渐形成假小叶;肾小管、集合管出现囊性扩张,伴炎症细胞浸润增多,以肾小球及肾间质最为明显;肺组织可见广泛充血,小血管扩张,肺泡壁塌陷,大量炎性细胞浸润,毛细血管明显增生,肺泡间隔增厚,且各组织损伤均随着BDL术后时间延长而加重。(2)免疫组化结果显示:不同时间点,Normal组和Sham组IGFBPrP1、NF-κB、TNF-α及IL-6蛋白仅表达于少量肝、肾、肺细胞,差异均无统计学意义(P>0.05)。在肝组织中,NF-κB、TNF-α、IL-6及IGFBPrP1表达均于2周开始增加且呈时间依赖性持续升高;在肾组织中,NF-κB、TNF-α及IGFBPrP1表达均于2周开始增加且呈时间依赖性持续升高;IL-6表达增加始于2周,4周达高峰,6周稍下降;在肺组织中,NF-κB、IL-6表达均于2周开始增加且呈时间依赖性持续升高;IGFBPrP1、TNF-α表达始于2周,4周达高峰,6周微下降;BDL小鼠各组织中各指标与Normal组和Sham组相比差异均有统计学意义(P<0.05)。(3)Western blot检测结果与免疫组化结果趋势一致。(4)Pearson相关分析显示:BDL小鼠肝、肾、肺组织中,IGFBPrP1与NF-κB及其下游TNF-α、IL-6蛋白表达均呈显著正相关(P<0.05)。结论:小鼠胆总管结扎所致肝损伤后肾、肺组织也发生了损伤,其机制可能与肝、肾、肺组织中IGFBPrP1、NF-κB、TNF-α和IL-6均有高表达有关;在此过程中,IGFBPrP1高表达伴随着NF-κB通路激活及其下游炎症因子TNF-α、IL-6的高表达。