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目的:各种慢性肾脏病变进展到肾衰竭,病理变化均表现为肾小球硬化和肾小管间质纤维化。肾间质纤维化的程度与肾功能损害程度有很高的相关性,故常以间质纤维化作为评价肾脏疾病进展程度的可靠指标。肾间质纤维化的发生发展机制复杂,其中肾小管上皮肌成纤维细胞转分化(tubular epithelial-myofibroblast transdifferentiation, TEMT)在其发生发展中起重要作用[1]。促红细胞生成素(erythropoietin, EPO)是由肾脏分泌的内源性细胞因子,主要作用是通过促进骨髓中红系祖细胞的存活、增殖和分化来调控红细胞的生成,临床上广泛应用于慢性肾衰患者贫血的治疗。最近研究发现,EPO是一种多功能的细胞因子,除了调节红细胞生成以增加组织供氧外,EPO还具有抗凋亡、抗炎、抗氧化、促进血管生成、促进细胞增值以及抗肿瘤等作用。国外研究报道,EPO能诱导血红素加氧酶-1(Heme oxygenase-1, HO-1)表达增多,减弱氧化应激,减轻肾小管间质损伤及巨噬细胞浸润,发挥肾保护作用[2]。而在HO-1缺乏的培养基中培养肾小管上皮细胞菌株,肾小管上皮细胞转分化明显增强,平滑肌肌动蛋白表达增加,加重了肾纤维化和肾小管上皮细胞转分化[3]。本研究以单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)大鼠模型为研究对象,观察肾组织的病理改变,并检测其血红蛋白变化,应用免疫组织化学方法测定TGF-β1、α-SMA、HO-1的表达与变化情况,并应用重组人红细胞生成素(recombinant human erythropoietin, rh-EPO)进行干预,从而进一步探讨该药物改善肾间质纤维化的作用及其可能的机制,为临床防治慢性肾脏病的进展提供实验性理论依据。方法:清洁级健康雄性Wistar大鼠54只,体重(180±20)克,随机分为三组:假手术组(A组),单侧输尿管结扎组(B组),rh-EPO干预组(C组),各18只。术后第3、7、14天分批处死,又将每组随机分为N3、N7、N14组,每组各6只。所有大鼠均在温度(23±2)℃,相对湿度为(55±2)%下自由进食水,将B、C两组大鼠以10%水合氯醛0.8~1ml腹腔注射麻醉后,脊柱左旁开0.5cm处切口,沿左肾下极寻找到左侧输尿管,在中上1/3处用4号线上下结扎两处,然后从中剪断输尿管,以防逆行性感染,建立UUO大鼠模型。A组仅游离输尿管但不结扎。术后各组大鼠均正常进食水。C组大鼠以rh-EPO300IU/Kg(稀释至0.5ml左右)皮下注射,1次/隔日;A和B组大鼠用等量生理盐水皮下注射,1次/隔日,三组均于术前三天开始皮下注射(术前注射rh-EPO两次)至术后第3天、7天、14天称重后剪断股动脉处死大鼠并留取血液标本送检,迅速取出左肾,按冠状位纵行切开,取肾组织置于4%多聚甲醛固定液固定,石蜡包埋,分别制成3μm和5μm切片。光镜下HE、Masson染色观察肾组织病理变化,采用免疫组织化学染色测定肾小管间质HO-1、α-SMA、TGF-β1的表达,结果应用图像分析系统进行半定量分析。实验结果均以均数±标准差(x±s)表示,各组间比较采用单因素方差分析,应用SPSS13.0统计分析软件对实验数据进行统计学处理,P<0.05为有统计学意义。结果:1、大体观察:可见A组肾脏大小形态正常,颜色暗红;B、C两组梗阻侧肾脏第3天明显肿大,颜色变浅,有囊性感,内含褐色混浊液体,肾实质变薄,肾盂扩张,肾盏乳头受压,穹窿部乳头变平钝,部分成凹形,乳头萎缩。随着时间的延长,上述变化更加明显。2、HE染色结果显示:A组大鼠肾组织结构未见异常变化。B组大鼠术后3天出现肾小管轻度扩张,间质中少量单核细胞与淋巴细胞浸润;7天可见肾小管扩张明显,上皮细胞变性、水肿、甚至坏死,肾间质炎症细胞浸润增多,间质宽度明显增加,偶见萎缩肾小管;14天上述病变加重,可见弥漫的肾小管基底膜增厚皱缩,小管基底膜不同程度断裂,皮质及外髓萎缩的肾小管较多,间质中淋巴单核细胞浸润、纤维化较明显。与同期B组相比,C组大鼠肾小管扩张、间质中单核细胞与淋巴细胞浸润的程度明显下降,结果有统计学意义(P<0.05)。与同期A组相比,C组大鼠肾小管扩张、间质中单核细胞与淋巴细胞浸润的程度仍较高(P<0.05)。3、Masson染色显示:A组大鼠肾小管间质内未见明显异常。随时间延长B组大鼠肾小管扩张,肾间质宽度增加,胶原纤维增加,染色加深,与同期B组比较,C组大鼠肾小管间质纤维化程度明显减少(P<0.05),但其肾小管间质纤维化程度仍高于同期A组(P<0.05)。4、血常规检测结果:治疗组血红蛋白值与模型组及假手术组相比,差别无显著性意义(P>0.05)。5、免疫组织化学结果显示:在假手术组,HO-1、α-SMA、TGF-β1均在肾小管上皮细胞中有少量表达;在B组和C组中,随着梗阻时间的延长,HO-1的表达均明显降低,但这两组各时相点HO-1的表达均明显高于A组(P<0.05);与B组相比,C组中HO-1的表达在各时相点明显增高(P<0.05)。B组和C组中,α-SMA、TGF-β1于各时相点随梗阻时间的延长升高程度更加明显,至14天表达最强,C组较B组同时相点的表达均明显降低(P<0.05),但这两组各时相点均明显高于A组(P<0.05)。除A组组内三种因子的表达无统计学意义外(P>0.05),三组中组内与组间比较均有统计学差异(P<0.05)。结论:1、单侧输尿管梗阻大鼠,随着梗阻时间的延长,可见肾间质中炎性细胞浸润,肾小管不断扩张、萎缩、坏死,肾间质相对面积增宽,肾间质纤维化加重;肾间质HO-1表达下降,TGF-β1、α-SMA表达增高。2、应用rh-EPO可以诱导HO-1表达,抑制TGF-β1、α-SMA表达,减少炎细胞浸润,减轻肾间质纤维化;同时rh-EPO不影响C组血红蛋白水平,组间比较无统计学差异。3、rh-EPO能够诱导HO-1表达发挥肾保护作用,可能是部分通过抑制肾小管上皮细胞转分化,抑制肾间质纤维化实现的。