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研究背景:胰岛素样生长因子结合蛋白相关蛋白1(insulin-like growth factor binding protein-related protein 1,IGFBPr P1)是一种分泌性蛋白,具有细胞增殖、分化、衰老、凋亡及血管形成等多种生物学活性,广泛分布于各种正常组织中。转化生长因子β1(transforming growth factor beta 1,TGFβ1)是一种具有多功能和多向作用的非组织特异性细胞因子,是目前公认导致组织器官纤维化病变的一种关键因子,尤其对肝、肾组织具有重要作用。导师课题组前期研究发现IGFBPr P1具有致肝纤维化作用,且与TGFβ1在肝纤维化发生发展过程中存在着互为因果的关系;此外,还在经皮下注射硫代乙酰胺(thioacetamide,TAA)后成功诱导的比格犬肝纤维化模型中发现,表达在肝组织和血浆中的IGFBPr P1随着肝纤维化程度的加重而逐渐升高。那么,IGFBPr P1是否像TGFβ1一样也对肾组织具有作用呢?目前国内外尚未见相关明确报道。为此设计本课题。首先,在经腺病毒介导IGFBPr P1转染的SD大鼠中,研究其对肾组织的影响及部分机制;其次,在经皮下注射TAA的比格犬中,观察肾组织病理学改变及IGFBPr P1的变化情况。目的:探索IGFBPr P1是否对SD大鼠和比格犬肾组织具有作用及部分作用机制。方法:1、健康雄性SD大鼠60只,随机分为3组:A组(n=10):经尾静脉注射生理盐水;B组(n=25):经尾静脉注射腺病毒携带的增强型绿色荧光蛋白(Ad-EGFP)4×109pfu/只;C组(n=25):经尾静脉注射腺病毒携带的IGFBPr P1(Ad-IGFBPr P1)4×109pfu/只;各组分别于注射后1、2、4、6、9w留取肾组织,经10%中性福尔马林固定后待测。2、健康雄性比格犬18只,随机分为3组:D组(n=6):正常饮食饲养;E组(n=6):皮下注射TAA 12 mg/kg,每周2次;F组(n=6):皮下注射TAA 12 mg/kg,每周2次,5w起协同注射IGFBPr P1抗体5μg/kg,每周1次;各组分别于12w末留取肾组织,经10%中性福尔马林固定后待测。HE染色和Sirius red染色观察SD大鼠和比格犬肾组织形态结构病理改变和胶原纤维沉积情况;免疫组织化学染色检测SD大鼠肾组织IGFBPr P1、白细胞介素1β(IL-1β)、TGFβ1、纤维连接蛋白(FN)以及比格犬肾组织IGFBPr P1、IL-1β、FN的分布和表达情况。结果:1、SD大鼠1.1 HE染色:A组和B组肾小球和肾小管结构完整;C组腺病毒转染后1w和2w出现肾小管上皮细胞肿胀,管腔扩张,伴炎症细胞浸润;4w管腔内出现透明管型,6w管腔内存在大量透明管型,9w肾间质内可见纤维增生,个别肾小球甚至出现萎缩坏死。1.2 Sirius red染色:A组和B组均仅在肾小囊壁层可见少量红色胶原纤维;C组除肾小囊壁层外,肾小球、肾间质内红色胶原纤维沉积逐渐增多,9w时明显增多。与A组、B组和C组1、2、4、6w相比,C组9w胶原纤维含量明显升高(0.28±0.10),差异具有统计学意义(P<0.05)。1.3免疫组织化学染色结果判定:深棕色和棕褐色颗粒为阳性表达。(1)IGFBPr P1:A组和B组表达微弱;C组从1w开始,肾小球、肾小管上皮细胞胞浆阳性表达颗粒增多,转染2w后达高峰(4.55±0.78),4w后逐渐减弱,9w表达甚少;(2)IL-1β:A组和B组几乎无表达;C组1w肾小球、少量肾小管上皮细胞胞浆弱阳性表达,随转染时间延长,阳性表达的范围和程度均增加,6w时达到高峰(1.93±0.15),9w较6w表达明显减弱。(3)TGFβ1:A组和B组表达量极少;C组位于肾小球、肾小管上皮细胞胞浆的阳性染色颗粒自转染后1w开始增多,2w时明显增多,9w时达高峰(3.64±0.71)。(4)FN:A组和B组极少表达;C组1、2、4、6w肾小球、肾间质弱阳性表达,9w时阳性表达明显增强(0.60±0.07)。2、比格犬2.1 HE染色:D组肾小球、肾小管形态正常;E组肾小管上皮细胞出现空泡变性,管腔扩张,小管腔内多有颗粒管型或透明管型,可见炎症细胞浸润和纤维组织增生;F组病变较E组显著减轻;2.2 Sirius red染色:D组仅在肾小囊壁层和肾小管基底膜可见少量红色胶原纤维;E组除以上部位,肾组织间质内出现较多红色胶原纤维沉积;F组较E组明显减轻。E组胶原面积百分比高于D组(0.21±0.05 vs 0.29±0.10,P<0.01);F组胶原面积百分比低于E组(0.24±0.08 vs 0.29±0.10,P<0.05),但仍高于D组(0.21±0.05 vs 0.24±0.08,P<0.05),以上差异均具有统计学意义。2.3免疫组织化学染色:结果判定:深棕色和棕褐色颗粒为阳性表达。(1)IGFBPr P1:D组微量表达;E组在肾小管上皮细胞胞浆内阳性表达明显增强;F组较E组表达减弱。(2)IL-1β:D组几乎无表达;E组肾小球、肾小管上皮细胞及肾间质内棕褐色颗粒增多;F组呈浅棕色颗粒。(3)FN:D组微量表达;E组肾间质出现棕褐色染色颗粒;F组染色呈浅棕色。以上指标统计分析结果示:E组的IGFBPr P1、IL-1β、FN阳性表达均显著高于D组(0.90±0.12 vs 3.99±0.59,P<0.01;0.24±0.02 vs 1.28±0.13,P<0.05;0.60±0.07 vs 0.88±0.10,P<0.01);F组的IGFBPr P1、IL-1β、FN表达低于E组(2.15±0.11 vs 3.99±0.59,P<0.01;0.47±0.03 vs 1.28±0.13,P<0.01;0.71±0.05 vs 0.88±0.10,P<0.01),但仍高于D组(0.90±0.12 vs 2.15±0.11,P<0.01;0.24±0.02 vs 0.47±0.03,P<0.01;0.60±0.07 vs 0.71±0.05,P<0.01)。以上差异均具有统计学意义。结论:1、IGFBPr P1可导致SD大鼠和比格犬肾组织发生纤维化病变;2、IGFBPr P1是一种类似于TGFβ1的具有非组织特异性的细胞因子。