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研究背景慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease, CKD)已经成为严重威胁人类健康并消耗大量卫生资源的常见慢性疾病。CKD是一个进展性的疾病,而肾纤维化是CKD进展到终末期肾病(End-Stage Renal Disease,ESRD)的关键途径。肾纤维化是一个动态的过程,其本质是成纤维细胞和肌成纤维细胞增生、细胞外基质成分(Extracellular Matrix, ECM)的过度堆积,从而导致肾小球纤维化和肾间质纤维化,其发生机制十分的复杂。转化生长因子-β(Transforming Growth Factor-β, TGF-β) [1-4]和上皮细胞向间充质细胞化(Epithelial to Mesenchymal Transition,EMT) [5-8]在肾间质纤维化中发挥重要作用。探寻合适药物对上述机制进行有效干预具有重要意义。近年来一些研究显示,活性维生素D3除了调节钙、磷代谢等作用,还具有调节控制细胞生长、抗炎、抗纤维化等作用。而进一步观察活性维生素D3对体外肾小管上皮细胞的影响,发现活性维生素D3能够改善由PTH、白蛋白等诱导的肾小管上皮细胞转分化,提示我们维生素D3可能具有改善肾间质纤维化的潜能[9-10],UUO (unilateral ureteral obstruction, UUO)模型是一种成熟的RIF模型。本课题组旨在通过动物实验研究探讨活性维生素D3对肾间质纤维化的影响及相关机制,希冀为CKD的治疗提供有益的指导。目的通过单侧输尿管结扎的方法建立UUO大鼠肾间质纤维化模型,探讨活性维生素D3对大鼠肾间质纤维化模型肾脏病变的影响及相关机制。方法采用左侧输尿管结扎术制备SD大鼠UUO模型；将40只SD大鼠随机分成A组(假手术组)、B组(UUO模型组)、C组(UUO+小剂量维生素D3组)、D组(UUO+大剂量维生素D3组),每组10只；A、B组术后当日起均给予花生油0.3m1腹腔注射,每日一次；C组术后当日起给予活性维生素D3 (0.03ug/kg·d)与花生油配制成0.3m1药剂腹腔注射,每日一次。D组术后当日起给予活性维生素D3(0.06ug/kg·d)与花生油配制成0.3m1药剂腹腔注射,每日一次。术后14天处死大鼠,采集血标本、肾组织；检测血清肌酐(serum creatinine, Scr)、血清钙离子浓度、血清磷浓度。用双抗体夹心亲和素生物素酶联免疫吸附剂测(avidinbiotincomplex enzyme linked immunosorbent assay, ABC-ELISA)法测定血清甲状旁腺激素(Parathyroid hormone,PTH);苏木精伊红(Hematoxylin Eosin,HE).Masson染色观察肾组织病理改变,肾小管损伤,并进行肾间质纤维化程度的半定量分析；用免疫组化技术测定肾脏组织TGF-β、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA),E钙黏连蛋白(E.cadherin)表达情况;结果1、各组大鼠均未有大鼠死亡2、与A组大鼠相比,B组血肌酐水平显著升高(43.1±5.55 umol/l VS 28.0±5.68 umol/l,P<0.05),血钙水平显著降低(2.44±0.15 VS 2.58±0.05,P<0.05)；两组间甲状旁腺激素、血磷水平无显著性差异(P>0.05)；与B组相比,C组血肌酐水平显著降低(39.0±1.83umol/1 VS 43.1±5.55 umol/l,P<0.05),血钙水平显著升高(2.75±0.08 VS2.44±0.15,P<0.05),两组间甲状旁腺激素、血磷水平无显著性差异(P>0.05)；与B组相比,D组血肌酐水平显著降低(36.0±2.11umol/1 VS 43.1±5.55 umol/l,P<0.05),血钙水平显著升高(2.78±0.14 VS2.44±0.15,P<0.05)血磷水平显著升高(2.930±0.30mmol/l VS 2.50±0.31mmol/l,P<0.05),甲状旁腺素显著降低(0.132±0.015mmol/l VS 0.142±0.016mmol/l,P<0.05),与C组相比,D组血肌酐水平显著降低(36.0±2.11umol/l VS 39.0±1.83umol/l,P<0.05),血磷水平显著升高(2.93±0.30mmol/l VS 2.54±0.23mmol/l,P<0.05)甲状旁腺素显著降低(0.132±0.015mmol/l VS 0.135±0.016mmol/l,P<0.05)两组间血钙无显著性差异(P>0.05)3、光镜下,A组大鼠肾脏病理肾小球、肾小管及肾间质未见明显病变。B组大鼠肾脏病理全视野可见肾小管上皮细胞萎缩、管腔明显扩张、间质显著增宽,间质可见大量单核细胞浸润、纤维组织增生,多数肾小管基底膜完全性丧失,’肾损伤指数、肾纤维化半定量指数较A组均有显著上升(P<0.01)；C组大鼠肾脏病理组织绝大部分视野均可见肾小管上皮细胞萎缩、管腔扩张、间质增宽,肾小管基底膜多表现为不规则改变,间质可见单核细胞浸润,部分视野肾间质、小管损伤不明显,纤维组织无明显增生,肾纤维化半定量指数较B组明显下降(P<0.05)；D组大鼠肾脏病理组织可见肾小管扩张,间质区可见少量的纤维组织增生,肾损伤指数、肾纤维化半定量指数较β、C两组均明显下降(P<0.05)；4、肾脏组织TGF-β免疫组化结果显示：四组大鼠肾脏的肾小管上皮细胞胞质、肾间质细胞、肾小球系膜细胞均可见代表TGF-β的棕黄色颗粒,且以B组染色最深；与A组相比,B组TGF-β平均光密度明显增加(0.32±0.04Vs 0.21±0.04,P<0.05)；与B组相比,C组TGF-β平均光密度显著减少(0.26±0.03 Vs 0.32±0.04 P<0.05)；与B组相比,D组TGF-β平均光密度显著减少(0.25±0.03Vs 0.32±0.04 P<0.05)。C、D组间TGF-β平均光密度无显著差异(P>0.05)；5、肾脏组织α-SMA免疫组化结果显示：四组大鼠肾脏的肾小管上皮细胞胞质、肾间质细胞,可见代表α-SMA的棕黄色颗粒,且以B组染色最深；与A组相比,B组α-SMA平均光密度明显增加(0.24±0.02 Vs 0.03±0.003,P<0.05)；与B组相比,C组α-SMA平均光密度显著减少(0.22±0.02 Vs 0.24±0.02,P<0.05)；与B组相比,D组α-SMA平均光密度显著减少(0.20±0.03Vs0.24±0.02,P<0.05),C、D组间α-SMA平均光密度无显著差异(P>0.05)；6、肾脏组织E-cadherin免疫组化结果显示：四组大鼠肾脏的肾小管上皮细胞胞质、肾间质细胞、肾小球系膜细胞均可见代表E-cadherin的棕黄色颗粒,且以B组染色最浅。与A组相比,B组E-cadherin平均光密度明显减少(0.22±0.07 Vs0.45±0.06,P<0.05)；与B组相比,C组E-cadherin平均光密度显著增加(0.30±0.08Vs 0.22±0.07,P<0.05)；与B组相比,D组E-cadherin平均光密度显著增加(0.34±0.11Vs 0.22±0.07,P<0.05)C、 D组间E-cadherin平均光密度无显著差异(P>0.05)；7.相关性分析显示肾间质纤维化半定量指数与TGF-β表达、α-SMA表达呈正相关,与E-cadherin表达负相关。TGF-β表达与α-SMA表达正相关,与E-cadherin表达负相关。α-SMA表达与E-cadherin表达负相关；结论本文在以左侧输尿管结扎方式成功建立肾间质纤维化模型的基础上,研究发现活性维生素D3具有改善间质纤维化作用,大剂量活性维生素D3改善肾间质纤维化的作用优于小剂量活性维生素D3；活性维生素D3可能通过抑制TGF-β进而抑制α-SMA表达和减少E-cadherin丧失来延缓肾间质纤维化,进而延缓CKD进展；