基于Wnt/β-catenin通路探讨泄浊通络方防治肾纤维化的作用及机制

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目的:肾纤维化(renal fibrosis,RF)特别是肾间质纤维化,几乎是所有进展性慢性肾脏病的共同结局。目前,现代医学对于肾纤维化的发生机制仍未完全阐明,并缺乏有效的治疗方法。Wnt/β-catenin通路被认为是介导肾纤维化发生的重要信号通路之一。泄浊通络方是导师汤水福教授的经验方,运用于临床多年,临床观察发现此方可有效延缓慢性肾脏病进展。基于上述观察,结合肾纤维化的病因病机,本课题通过实验研究探讨泄浊通络方对肾纤维化的抑制作用,并基于Wnt/β-catenin通路探讨泄浊通络方抑制肾纤维化的作用机制,从而为泄浊通络方的临床运用提供实验支持。方法:本研究共使用雄性SD大鼠70只,大小为180~200克。大鼠适应性喂养5天后,随机取8只作为正常对照组,8只作为假手术组,余下54只大鼠进行5/6肾切除造模,假手术组大鼠同期进行手术。术后两周,造模存活的51只5/6肾切除组大鼠随机分成模组11只、泄浊通络方低剂量组10只、中剂量组10只、高剂量组10只、阳对组10只,各组大鼠经目内眦取血并留取24小时尿液备检以确定模型成功,随后开始进行药物干预。泄浊通络方低、中、高剂量组每日分别予相应剂量泄浊通络方药液进行灌胃(分别相当于每千克体重使用原方饮片11.4g、22.7g、45.5g);阳对组予氯沙坦水溶液灌胃(相当于每千克体重使用5.1mg);正常组、假手术组、模型组予相应体积的蒸馏水灌胃。各组大鼠连续灌胃8周,每周定期测量一次体重,并根据体重每周调整一次灌药量。灌胃4周后,各组大鼠再次行目内眦取血并留取24小时尿液备检。灌胃8周后,大鼠于取材前一天留取24小时尿液,随后所有大鼠处死获取血浆及肾组织以备检。实验所得大鼠血标本用于检测血肌酐、血尿素氮、AST、ALT。尿标本用于检测尿24小时蛋白及尿MMP-7(ELISA法)。肾组织标本进行HE、Masson染色以观察肾组织病理形态变化;免疫组化法观察肾组织β-catenin、E-cadherin表达情况;Westernblotting法检测肾组织Wnt1、β-catenin、MMP-7、FN、Collagen I、E-cadherin、α-SMA蛋白表达情况;q PCR法检测肾组织β-catenin、MMP-7、Snail1 m RNA表达情况。结果:一、各组大鼠体重变化情况分组前,正常组、假手术组、5/6肾切除组大鼠体重无明显差异,说明各组大鼠体重基线较齐。手术造模后两周,5/6肾切除组大鼠与正常组比较,体重明显减轻(P<0.01)。5/6肾切除组大鼠再次分组后(即干预前),模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、阳对组之间大鼠体重无明显差异。干预8周后,模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、阳对组与正常组比较,体重仍明显减轻(P<0.05)。模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、阳对组与假手术组比较,体重未见明显差异(P>0.05)。然而,模型组大鼠体重均值在各组中最低。二、各组大鼠24小时尿蛋白变化情况干预前,5/6肾切除组大鼠24小时尿蛋白已较正常组明显增高(P<0.05)。干预4周后,模型组大鼠24小时尿蛋白较正常组及假手术组均显著增高(P<0.01)。泄浊通络方低、中、高剂量组及阳对组大鼠24小时尿蛋白较模型组减少,其中阳对组与模型组比较差异显著(P<0.01)。干预8周后,模型组大鼠24小时尿蛋白继续增高,泄浊通络方高剂量组、阳对组与模型组比较24小时尿蛋白显著降低(P<0.01)。三、各组大鼠血肌酐、尿素氮的变化情况干预前,模型组大鼠血肌酐、血尿素氮较正常组显著增高。模型组、泄浊通络方组(共三组)、阳对组之间大鼠血肌酐、尿素氮差异无统计学意义(P>0.05)。干预4周后,泄浊通络方高剂量组大鼠血肌酐及血尿素氮较模型组均有明显降低(P<0.01或P<0.05)。低、中剂量组与模型组比较,血肌酐、血尿素氮水平均值有降低,但差异未达统计学意义(P>0.05)。干预8周后,与模型组比较,泄浊通络方高剂量组血肌酐、尿素氮均有显著降低,差异具有统计学意义(P<0.01);阳对组血肌酐、血尿素氮与模型比较有明显降低(P<0.05或P<0.01)。四、各组大鼠肝功能变化情况干预4周后,各药物干预组大鼠AST、ALT与正常组、假手术组、模型组大鼠比较均未见明显差异(P>0.05)。干预8周后,模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、阳对组大鼠AST与正常组比较均有明显降低(P<0.05或P<0.01),而各组大鼠ALT仍未见明显差异。五、各组大鼠病理形态变化情况正常组及假手术组大鼠肾病理形态未见明显改变,模型组大鼠肾组织结构紊乱,肾小球稀疏,可见大量硬化肾小球,肾间质增宽明显,可见灶性炎症细胞浸润,以淋巴细胞为主。肾小管结构破坏明显,偶可见小管壁断裂,肾小管扩张,上皮细胞脱落、坏死明显。泄浊通络方低、中、高剂量组与模型组比较,肾小管上皮细胞脱落、坏死较轻,炎症细胞浸润较少,病变大致介于正常组与模型组之间。Masson染色发现模型组大鼠肾间质蓝染面积明显增多,正常组与假手术组大鼠肾组织只有少许蓝染,泄浊通络方低、中、高剂量组肾组织蓝染面积介于模型组与正常组之间。经相对定量分析,中剂量组、高剂量组、阳对组与模型组比较,肾组织胶原面积均有明显减少(P<0.05或P<0.01)。六、各组大鼠尿MMP-7的表达情况造模术后2周,5/6肾切除组大鼠尿MMP-7含量已较正常组及假手术组明显增高(P<0.01)。干预8周后,模型组大鼠尿MMP-7继续增高。与模型组比较,泄浊通络方中、高剂量组及阳对组尿MMP-7含量均明显降低,其中以高剂量组作用最为明显(P<0.01)。七、各组大鼠肾组织β-catenin、Wnt1、MMP-7、Collagen I、FN、E-Cadherin、α-SMA蛋白表达情况与正常组及假手术组比较,模型组肾组织β-catenin、Wnt1、MMP-7、Collagen I、FN、α-SMA表达显著增加(P<0.01)。经泄浊通络方干预后,上述蛋白表达均有下降,其中泄浊通络方高剂量组作用最为明显,与模型组比较,差异已达统计学意义(P<0.05或P<0.01)。泄浊通络方高剂量组与阳对组比较,上述指标表达差异无明显统计学意义(P>0.05)。与上述蛋白的表达相反,与正常组及假手术组比较,模型组ECadherin表达显著降低(P<0.01)。干预8周后,高剂量组及阳对组E-Cadherin表达较模型组显著增加(P<0.01)。八、各组大鼠肾组织β-catenin、MMP-7、Snail1 m RNA表达情况模型组与正常组、假手术组比较,β-catenin、MMP-7、Snail1 m RNA表达水平显著增加(P<0.01)。与模型组比较,泄浊通络方低、中、高剂量组β-catenin、MMP-7、Sanil1 m RNA表达均有所下降,其中高剂量组作用更为明显(P<0.05或P<0.01)。九、各组β-catenin、E-cadherin免疫组化情况与正常组及假手术组比较,模型组大鼠E-cadherin表达减少明显,β-catenin表达则显著增加。经泄浊通络方干预后,大鼠肾小管上皮E-cadherin表达较模型组有增高,β-catenin表达有所降低,两者效果均以高剂量组为明显。结论:5/6肾切除术后,大鼠肾组织Wnt/β-catenin通路被持续激活。泄浊通络方可改善大鼠血肌酐、血尿素氮、24小时尿蛋白,其作用以高剂量组为明显。并且,泄浊通络方药物安全性好,低、中、高剂量对于大鼠肝功能均无明显损伤。总之,泄浊通络方可改善5/6肾切除大鼠肾纤维化,其作用与抑制肾组织Wnt/β-catenin通路密切相关。
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