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目的:
梗阻性肾病(obstructive nephropathy,ON)是婴儿和儿童肾脏衰竭最常见的原因。儿童梗阻性肾病占所有儿童终末期肾脏疾病(end-stage renal disease ESRD)的0.3%,占所有儿童肾移植的16.1%。在人类梗阻性肾病中,多数为不完全性梗阻。
梗阻性肾病造成肾脏细胞水平的改变主要分为三个广义范畴:间质炎症,肾小管凋亡和间质纤维化,三者之间相互交叉影响,最终导致肾小管萎缩、间质纤维化和肾单位丧失,因此,为了最大限度的减轻肾脏损害,应该在肾脏发生不可逆损伤之前解除梗阻。国外已经有学者制作了输尿管部分梗阻的动物模型,在输尿管梗阻后不同时间点解除梗阻,研究表明肾脏受损伤的程度和梗阻持续时间及梗阻的严重程度成正比,及时解除梗阻后肾小管萎缩、肾间质纤维化等病理改变可以部分逆转,可以减少肾单位的丢失。
本实验通过已经制作成功的具有高度重复性和一致性的输尿管部分梗阻动物模型,研究输尿管部分梗阻后不同时间点肾脏病理改变规律及发生的时空特点,并在不同时间点解除梗阻,探讨肾脏发生不可逆损伤的确切病理时相,为进一步筛选诊断肾脏不可逆损伤标志物奠定基础,为梗阻性肾病以及其它慢性肾脏疾病肾损伤选择最佳治疗时机具有重要的意义。
材料与方法:
选择2月龄SD大鼠144只,随机分为部分输尿管梗阻组(PUUO组)和对照组(Sham组),PUUO组又以术后1天、3天、5天、7天、14天分为五组,PUUO组术后1天、3天、5天组再以解除梗阻后0、1、3、5、7天各分为五组。每组8只SD大鼠。PUUO组在无菌条件下,经腹切口行左侧输尿管部分结扎术,Sham组为正常肾脏。取患侧肾脏,测量大体标本,多聚甲醛固定,石蜡包埋行HE染色、胶原纤维染色及免疫组化染色观察肾脏的病理改变。
结果:
一、输尿管部分梗阻后病理改变
1、大体病理改变
Sham组:肾脏未见异常。PUUO组:梗阻后1天出现肾盂扩张,3天肾脏增大,肾实质变薄,肾盏乳头受压,穹窿部乳头变平钝,部分成凹形,随梗阻时间延长,乳头萎缩逐渐加重,肾盂扩张程度逐渐加重,肾皮质逐渐变薄。
2、HE染色结果
Sham组:肾脏未见病理改变。PUUO组:随梗阻时间延长,肾小管损害进行性加重。PUUO术后1天上皮细胞水肿,偶见小管扩张,3天出现部分肾小管轻度扩张,5天可见肾小管扩张明显,7天肾小管扩张更加明显,上皮细胞萎缩。14天大部分肾小管明显扩张,上皮细胞萎缩。
3、胶原纤维染色结果
Sham组:肾脏未见胶原纤维沉积。PUUO组:梗阻1天肾脏可见少量胶原纤维沉积,随着梗阻时间的延长,胶原纤维沉积逐渐增加。
4、免疫组化结果
Sham组:未见ED-1及TGF-β1表达,血管周围可见α-SMA表达,其余部位未见α-SMA表达,可见E-cadherin大量表达。
PUUO组:梗阻后1天、3天、5天、7天肾小球及肾小管周围ED1表达逐渐增加,14天ED1表达减少。梗阻后1天、3天、5天肾小球内可见ED1表达,梗阻后7天偶见肾小球内ED1表达、14天肾小球内未见ED1表达,组间比较均有统计学差异(P<0.05)。
随着梗阻时间的延长,α-SMA及TGF-β1表达逐渐增加,E-cadherin表达逐渐减少,组间比较均有统计学差异(P<0.05)。
二、输尿管部分梗阻解除之后病理改变
1、HE染色结果
PUUO术后1天解除梗阻,上皮细胞水肿逐渐消失,小管扩张减轻。PUUO术后3天、5天解除梗阻,肾小管仍逐渐扩张,上皮细胞萎缩。
2、胶原纤维染色结果
PUUO术后1天解除梗阻,随着时间的延长,胶原纤维沉积逐渐减少,PUUO术后3天、5天解除梗阻,胶原纤维表达仍然逐渐增加。
3、免疫组化
PUUO术后1天解除梗阻,随着时间的延长,α-SMA及TGF-β1表达逐渐下降,E-cadherin表达逐渐增加,至解除梗阻后第7天α-SMA呈阴性表达,TGF-β1仅有少量表达,E-cadherin表达进行性增加。PUUO术后3天、5天解除梗阻,α-SMA及TGF-β1表达仍然持续增加,E-cadherin表达进行性减少。组间比较有统计学差异(P<0.05)。
结论:
1、PUUO组大鼠,梗阻后24小时肾脏即发生病理改变,随着梗阻时间的延长,病理改变逐渐加重,肾小管上皮逐渐扩张、萎缩,可见肾间质中炎性细胞浸润逐渐增加,肾间质纤维化逐渐加重;肾脏胶原纤维沉积逐渐增加,肾间质TGF-β1、α-SMA表达增加,E-cadherin表达下降。
2、PUUO术后1天解除梗阻,TGF-β1、α-SMA的表达逐渐减少,E-cadherin的表达逐渐增加,肾间质纤维化逐渐减轻;PUUO术后3天、5天解除梗阻,TGF-β1、α-SMA表达持续增加,E-cadherin表达进行减少。