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目的:在成功建立小鼠IgAN模型的基础上,观察TGF-β1/Smads通路的活化对IgAN发生发展的影响;探究黄芪及其有效成份通过对TGF-β1/Smads通路的相关分子蛋白表达的调节来发挥对IgAN的治疗作用及其机制。 方法: (1)采用口服牛血清白蛋白(BSA)联合尾静脉注射葡萄球菌肠毒素B(SEB)的方法诱导构建小鼠IgAN模型,并鉴定造模是否成功。 (2)40只SPF级雄性BABL/c小鼠随机分为空白对照组、IgAN模型组、低剂量黄芪组及高剂量黄芪组。于实验第8周开始,治疗组定时给予不同剂量的黄芪颗粒水溶液灌胃;IgAN模型组和空白对照组定时给予生理盐水灌胃。观察小鼠一般情况及其体重变化情况。在实验的第0周、第5周,第8周和第12周(处死前)四个时间段,收集小鼠24 h尿液进行尿蛋白定量检测。处死前收集各组小鼠血液对其肾功能和血清白蛋白等生化指标进行检测。取小鼠肾组织,部分固定于4%多聚甲醛中,部分于液氮中冻存,用于后续实验。 (3)免疫荧光检测IgA在系膜区沉积的情况来鉴定造模是否成功;HE染色观察肾脏形态学改变;利用免疫组织化学技术、蛋白免疫印迹技术及荧光实时定量技术等不同方法定性及定量检测TGF-β1,Smad2,Smad3,Smad7等TGF-β1/Smads信号通路主要分子的表达。 结果: (1)成功构建IgAN小鼠模型:实验组小鼠在第5~8周均出现不同程度蛋白尿;IgA免疫荧光检测示对照组未见绿色荧光的沉积,而模型组小鼠肾小球系膜区可见颗粒状和条索状绿色荧光沉积,呈++~+++。 (2)黄芪颗粒干预IgAN小鼠后的一般情况观察及体重变化:造模早期,各组小鼠一般情况良好。第6周尾静脉注射BSA后,实验组小鼠出现不同程度的食欲减少、毛色杂乱及体重不增等不适现象,3~5天渐好转。造模第12周末,模型组小鼠(26.90±0.84)与对照组(28.160±0.58)比较体重增长较后者缓慢;经过黄芪治疗后,黄芪低剂量组体重(27.54±0.45)较模型组体重(26.90±0.84)相比较有所升高,但二者之间无统计学意义;而黄芪高剂量组体重(28.00±0.73)较模型组体重(26.90±0.84)相比较有明显增长。 (3)24 h蛋白尿检测:各组小鼠模型第0周24 h蛋白尿定量检测比较无明显差别;模型组第5周(3.26±0.30)开始出现蛋白尿,第8周(5.58±0.34)至第12周(6.07±0.37)蛋白尿持续升高,与正常对照组比较均有明显差异;给予黄芪颗粒干预4周后,低剂量黄芪组(5.59±0.50)较模型组(6.07±0.37)比较蛋白尿程度有所缓解;而高剂量黄芪组(3.06±0.37)蛋白尿程度缓解更明显。 (4)血生化指标检测:取血清对小鼠的肾功能(BUN、Cr)和血清白蛋白(ALB)进行检测,发现模型组小鼠ALB含量(32.30±1.09)较对照组(33.52±1.15)比较有所下降,其差异有统计学意义;经黄芪治疗4周后,黄芪低剂量组(32.79±1.34)与模型组比较没有明显差异;而黄芪高剂量组(34.1±1.35)与模型组比较ALB含量有所升高;对照组、模型组、黄芪干预组小鼠组与组之间血清 BUN、Cr的差异均无统计学意义。 (5)光镜病理学改变:HE染色结果显示模型组小鼠可见较显著的肾小球系膜细胞增生和系膜基质增多,部分肾小球可见囊腔粘连,肾小球毛细血管袢受压,开放欠佳;而对照组小鼠肾小球未见明显异常;低剂量黄芪组肾小球系膜细胞增生和系膜基质增多情况较模型组有所减轻;而高剂量黄芪组上述病变虽未恢复正常,但较模型组有明显缓解。 (6)免疫组化结果显示:模型组Smad2、Smad3及TGF-β1蛋白表达量均明显高于对照组;低剂量黄芪组与模型组比较有不同程度的减低;但高剂量黄芪组Smad2、Smad3及TGF-β1表达量与模型组比较下降会更明显。模型组Smad7的表达量低于对照组和黄芪干预组,其差异有统计学意义。 (7) Western blot结果显示:与对照组及黄芪干预组比较,模型组Smad2、Smad3及TGF-β1蛋白表达量明显升高;而Smad7蛋白表达量却低于对照组及黄芪干预组。 (8)Real time-PCR结果显示:模型组Smad2、Smad3及TGF-β1 mRNA相对表达量均呈不同程度高于对照组和高剂量黄芪组,与低剂量黄芪组之间的差异无统计学意义;对照组和高剂量黄芪组Smad7 mRNA相对表达量高于模型组,低剂量黄芪组Smad7 mRNA相对表达量虽略低于模型组,但二者之间的差异却无统计学意义。 结论: (1)采用口服牛血清白蛋白联合尾静脉注射葡萄球菌肠毒素B可成功诱导IgAN模型,动物耐受性良好。 (2)黄芪及其有效成份能降低IgAN模型小鼠的24 h蛋白尿水平,升高血清白蛋白,减轻肾脏病理损害以及IgA免疫复合物在肾小球系膜区的沉积,从而达到保护肾脏的目的。 (3)黄芪及其有效成份通过下调Smad2、Smad3及TGF-β1的表达,并上调Smad7的表达来纠正IgAN模型小鼠TGF-β1/Smads通路的平衡紊乱,从而改善血清中相关细胞因子的水平来延缓IgAN的发生与发展。且高剂量黄芪组效果优于低剂量黄芪组。