当前位置: 首页 > 期刊 > 《第二军医大学学报》 > 2000年第2期
编号:10214417
大鼠脑神经干细胞神经巢蛋白表达的流式细胞术检测
http://www.100md.com 《第二军医大学学报》 2000年第2期
     作者:高国一 李莉 卢亦成 张玲珍 江基尧 屠小卿 朱诚

    单位:高国一(第二军医大学长征医 院神经外科, 上海 200003);卢亦成(第二军医大学长征医 院神经外科, 上海 200003);江基尧(第二军医大学长征医 院神经外科, 上海 200003);朱诚(第二军医大学长征医 院神经外科, 上海 200003);李莉(长征医院实验诊断科);张玲珍(长征医院实验诊断科);屠小卿(长征医院实验诊断科)

    关键词:神经干细胞;神经巢蛋白;流式细胞术

    提 要 目的

    提 要 目的:探讨转化生长因子β1(TGF β1)在单侧输尿管梗阻(UUO)所致肾间质纤维化中的作用。方法:应用原位杂交,生化分析及病理形态学观察等技术,研究UUO术后1、3、7、14、21 d不同时相肾皮质中TGF β1 mRNA表达与小管间质病变、羟脯氨酸代谢的关系。结果:UUO肾组织中羟脯氨酸含量逐渐增加及间质面积增宽,伴TGF β1 mRNA表达增高。结论:TGF β1 mRNA表达增加是UUO致肾间质纤维化的重要原因之一。
, 百拇医药
    中图法分类号 R692 文献标识码:A

    The relationship of unilateral ureteral obstruction-induced renal tubular interstitial fibrosis with TGF β1 mRNA expression in rats

    Guo Hong, Zhu Miaozheng, Lu Junfeng, Zhou Lunhe(Department of Nephrology, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing,400042)

    Abstract Objective: To study the possible role of transforming growth factor β1 (TGF β1) in the formation of unilateral ureteral obstruction-induced interstitial fibrosis of renal tubules in rats. Methods: Rat model of unilateral ureteral obstruction was established. In situ hybridization, biochemical analysis were used to determine the relationship of TGF β1 mRNA expression with the changes of hydroxyproline content and the morphological changes of the renal tubules, on the 1st, 3rd, 7th, 14th adn 21st day after unilateral ureteral obstruction. Results: After unilateral ureteral obstruction, the content of hydroxyproline was significantly increased in the renal tissues and in the interstitial area of the renal tubules. Meanwhile, there was an increase of the expression of TGF β1 mRNA. Conclusion: In the formation of interstitial fibrosis of the renal tubules induced by unilateral ureteral obstruction, the increase of TGF β1 mRNA expression may be one of the factors.
, http://www.100md.com
    Key words transforming growth factor β1; ureteral obstruction; interstitial fibrosis; renal tubule;rat

    大量的研究表明,肾小管间质病变的有无和严重程度是不同类型肾炎预后的决定因素。小管间质慢性损伤的最终结局为肾间质纤维化。间质纤维化的发生究竟与哪些因素有关?细胞因子在纤维化中起什么作用?这些问题均未完全阐明。本研究旨在复制肾小管间质损伤模型,通过观察转化生长因子β1(Transfor-ming grouth factor β1,TGF β1) mRNA表达的变化及间质中纤维增生的定性定量分析,为阐明TGF β1在单侧输尿管梗阻(Unilateral ureteral obstruction,UUO)所致肾间质纤维化发生与发展过程中的作用提供部分实验依据。
, http://www.100md.com
    1 材料与方法

    1.1 材料

    1.1.1 动物及分组 雄性Wistar大鼠36只,体重150~200 g,由本校实验动物中心提供。

    1.1.2 探针 TGF β1 cDNA探针(长度1.7 kb)及标记试剂由本校复合伤研究所余争平博士惠赠。探针标记采用随机引物法,标记方法按德国宝灵曼公司的寡核苷酸地高辛标记药盒说明进行。碱性磷酸酶标记的抗地高辛单克隆抗体及其显色系统均为宝灵曼公司产品。

    1.1.3 羟脯氨酸含量测定的试剂由本校复合伤研究所生化室提供。

    1.2 方法

    1.2.1单侧输尿管梗阻模型的建立 大鼠在戊巴比妥钠(40 mg/kg,ip)麻醉下,切开右侧背部皮肤至腹膜后,游离肾脏及输尿管,在靠近肾下极处结扎并离断输尿管后逐层缝合皮肤。假手术组除不结扎离断输尿管外,其余操作同上。
, 百拇医药
    1.2.2 实验设计及动物分组 30只大鼠行单侧输尿管梗阻术,术后1、3、7、14、21 d分别处死6只,立即取出手术侧肾分成4份,分别固定于10%甲醛、4%多聚甲醛、3%戊二醛中4°C冰箱保存备用,最后1份立即作羟脯氨酸含量测定。4%多聚甲醛固定的标本 4°C冰箱放置24 h后弃去固定液,-70°C冰箱保存备用。另取6只假手术大鼠肾脏作正常对照。

    1.2.3 肾脏病理检查 大鼠肾组织经10%甲醛固定,石蜡包埋,切片后作HE、PAS染色,在光镜下观察肾间质炎细胞浸润及其它病理变化。并利用计算机真彩色图像分析系统观察大鼠肾间质相对面积的改变。具体方法在每一切片选取5处病变最明显的区域,计算间质的相对面积,取平均数作为此标本的相对间质面积。电镜制片按常规透射电镜制片方法,在电镜下观察肾小管上皮细胞及其基膜形态、厚度的变化。

    1.2.4 原位杂交 按文献[1]方法进行。标本从-70°C冰箱取出,再经30%蔗糖液浸泡48 h,作10 μm厚冰冻切片,分别经0.3% TritonX-100及蛋白酶K消化,阻断后,4%多聚甲醛再固定,在含有探针浓度为1 mg/L的杂交液中43°C杂交20 h,经洗片,加入碱性磷酸酶标记的抗地高辛单克隆抗体37°C孵育1 h,显色后脱水,透明,封片。杂交后组织切片在显微镜下观察,用计算机图像分析系统,在20倍下对组织切片上杂交信号进行随机密度扫描,由计算机算出每平方厘米小管或间质内阳性杂交信号像素单位及平均积分光密度。
, http://www.100md.com
    1.2.5 羟脯氨酸含量测定 取新鲜肾皮质100~120 mg,置20 ml安瓿中,经6 mol/L盐酸消化,135°C高温水解3.5 h,冷却后用6 mol/L NaOH滴定至微黄,经双蒸水稀释至50 ml过滤备用。再取该备用液各1 ml,分别加入柠檬酸缓冲液0.5 ml,氯胺T,高氯酸及D-DNAB 1 ml,在100°C煮沸3 min,冷却后用BECKMAN Du-60紫外可见光分光光度计,在波长为558 nm光波下比色,测定前制备羟脯氨酸标准液及空白对照,相同条件下比色,计算标本的羟脯氨酸含量。

    1.2.6 统计学分析 数据用x±s表示,用Student′s t检验作显著性检验。

    

    2 结果


    2.1 大鼠单侧输尿管梗阻后肾小管间质病理改变
, 百拇医药
    假手术对照大鼠肾组织光镜显示肾小球、近端、远端小管的大小、形态正常,未见小管扩张、间质炎细胞浸润及纤维增生等改变。UUO术后第1、3、7天,肾小管进行性扩张,上皮细胞顺序出现胞浆疏松、浊肿及空泡变性。间质水肿伴逐渐增加的淋巴细胞、单核/巨噬细胞为主的炎性浸润。第14、21天主要表现为皮质区弥漫性炎细胞浸润,间质面积进一步增宽,其中可见大量纤维增生,见图1。电镜下UUO第3、7天,近曲小管上皮细胞微绒毛脱落,胞浆肿胀、线粒体数减少,残留的线粒体高度肿胀,嵴消失,14 d后小管基底膜不规则增厚,见图2。t17-1.gif (6032 字节)

    图1 大鼠UUO第14天肾间质病变 (HE×200)z17-2.gif (143 字节):纤维组织增生;z17-1.gif (118 字节):大量炎性细胞浸润
, 百拇医药
    Fig 1 Renal interstitial pathological changes on 14th day

    in rats with UUO (HE×200)z17-2.gif (143 字节):Fibrosis formation;z17-1.gif (118 字节):Massive infiltration

    of inflammatory cellst17-2.gif (4561 字节) t17-2b.gif (4450 字节)
, 百拇医药
    图2 大鼠UUO第14天肾小管基底膜超微结构的变化

    A:假手术对照大鼠;z17-2.gif (143 字节):示基底膜结构正常 (TEM×6 000)

    B:UUO大鼠;z17-1.gif (118 字节):示基底膜增厚、疏松、变形 (TEM×5 000)

    Fig 2 Utrastructural alteration of basement membrane of

    renal tubule with UUO on 14th day in rats
, http://www.100md.com
    A:Control;z17-2.gif (143 字节):Normal structure of basement membrane (TEM×6 000);B:UUO rats; z17-1.gif (118 字节):Basement membrane thickened,loosened and distorted (TEM×5 000)

    2.2 肾小管间质TGF β1 mRNA表达

    阴性对照实验未见杂交信号,见图3A。假手术对照大鼠肾组织中小管间质内几乎未见TGF β1 mRNA表达,部分肾小球系膜区少量表达;UUO术后TGF β1 mRNA表达增高,阳性杂交信号出现在肾小管上皮细胞、炎细胞的胞浆内,围绕细胞核呈紫蓝色颗粒状或团块状分布。于UUO术后第1天开始表达,第3天表达增多,第7天时达高峰,见图3 B,以后持续在较高水平,见表1。t17-3a.gif (3754 字节) t17-3b.gif (4750 字节)
, http://www.100md.com
    图3 大鼠UUO第7天肾间质TGF β1 mRNA表达 (ISH×200)

    A:阴性对照未见杂交信号;B:肾间质TGF β1 mRNA斑块状表达

    Fig 3 TGF β1 mRNA expression on 7th day in rats with UUO(ISH×200)

    A:Negative control without TGF β1 mRNA signal;B:Interstitial TGF β1 mRNA expression stained as a large patch

    表1 UUO大鼠肾小管间质TGF β1 mRNA表达的图象分析结果(x±s,n=6)
, 百拇医药
    Tab 1 Results of image analysis of TGF β1 mRNA expression in renal interstitial of UUO rat(x±s,n=6)

    Control

    Time after UUO (d)

    1

    3

    7

    14

    21

    Area density

    0.80±0.03
, 百拇医药
    0.81±0.08

    2.27±0.23*

    4.46±0.41*

    4.13±0.26*

    3.62±0.49*

    ALOD

    661±44.1

    708±58.2

    1428±152.3*

    2708±247.4*
, 百拇医药
    2553±287.3*

    2542±230.7*

    *:P<0.01 vs control

    2.3 羟脯氨酸含量变化

    大鼠UUO术后,肾组织羟脯氨酸含量逐渐升高,于第14天达高峰。与对照组比较有显著差异(P<0.05),见表2。

    表2 UUO大鼠肾间质相对面积及羟脯氨酸含量的变化(x±s,n=6)

    Tab 2 Changes of renal interstitial relative area and the content of hydroxyproline in UUO rat(x±s,n=6)
, 百拇医药
    Control

    Time after UUO (d)

    1

    3

    7

    14

    21

    Relative area(%)

    0.510±0.001

    0.697±0.055

    0.720±0.55*

    0.803±0.005*
, http://www.100md.com
    1.370±0.002*

    1.057±0.029*

    Hydroxyproline(mg/g)

    5.11±1.20

    5.79±1.55

    7.33±2.23

    16.67±3.83

    45.48±12.23

    39.99±10.00

    *:P<0.01 vs control;△:P<0.05 vs control
, http://www.100md.com
    3 讨论

    单侧输尿管梗阻模型是目前常用的肾小管间质损伤模型之一。持续输尿管梗阻首先出现肾小管上皮细胞及血管内皮细胞损伤,继而单核、淋巴细胞为主的炎细胞浸润,最终发展为间质纤维化[2,3]。肾间质纤维化的发生机制类似来自其它系统的实验资料,尤其是鼠肝脏纤维化的发生机制有一定的参考价值。循环细胞生长的许多细胞因子聚集到炎症部位,刺激炎症部位参与纤维化反应的细胞发生增殖和迁移,这些细胞因子中首推TGF β1[4]。炎症时TGF β1产生量很大,它除了对成纤维细胞有调节作用外,对细胞外基质的沉积具有促进作用,该作用通过下述3个方面实现[5]:①促进细胞外基质成份的合成(如胶原Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,纤维连接蛋白,蛋白多糖等);②抑制胶原酶,金属蛋白酶等多种细胞外基质蛋白分解酶的合成及促进纤维蛋白溶酶原抑制剂和金属蛋白酶组织抑制剂的产生,从而阻止已合成的细胞外基质降解;③TGF β1还可刺激细胞表达与细胞外基质组份相结合的受体,影响细胞与基质的相互作用,调节靶细胞产生细胞外基质。TGF β1的上述作用可以在基因和/或蛋白水平影响小管间质细胞外基质成份的聚积。TGF β1的这些作用可否解释UUO术后的肾间质纤维化的发生?实验研究表明:除炎细胞外,TGF β1 mRNA在肾小管上皮细胞中也有大量表达,表达量随UUO梗阻时间的延长而增加。第7天达高峰,14 d以后维持在较高水平。小管间质病理改变早期为单核,淋巴细胞浸润,间质水肿,小管上皮细胞变性,UUO 14 d后出现肾间质纤维增生,间质面积增宽,小管萎缩、小管基膜增厚,同时伴有组织中羟脯氨酸含量增加。与国外学者报道的兔UUO术后7 d间质增宽,胶原纤维增生,16 d增多的胶原呈束状排列一致。有研究表明在争光霉素诱导的肺纤维化鼠模型中,TGF β1升高的峰值发生在药物诱导的第7天,先于7 d后出现的大量胶原蛋白的合成[6]。本实验结果也表明反应胶原总量的羟脯氨酸升高的峰值及间质大量纤维增生发生在UUO后第14天,晚于TGF β1 mRNA的峰值。间质纤维增生,面积增宽及羟脯氨酸的含量升高显然是间质纤维化的标志,二者的变化与TGF β1 mRNA表达伴随出现,提示TGF β1 mRNA表达增高可能是本模型中间质纤维化的重要原因。
, http://www.100md.com
    本实验仅能从一些现象中推测TGF β1 mRNA在UUO所致间质纤维化中起作用,更进一步的研究尚需结合其它干扰措施,如TGF β1拮抗剂的使用等,综合评价TGF β1在该模型中的作用及作用机制。

    作者简介:郭虹,女,37岁,主治医师

    参考文献

    1 蔡文琴,王伯 主编.实用免疫细胞化学与核酸分子杂交技术.成都:四川科技出版社,1994.408~413

    2 Diamond J R, Kees-Folts D, Ding G. Macrophages monocyte chemoattactant peptide-1 and TGFβ1 in experimental hydronephrosis. Am J Physiol,1994,266(6):926
, 百拇医药
    3 Shimizu T, Kuroda T, Hata S. Pirfenidone improves renal function and fibrosis in the postobstructed kidney. Kidney Int,1998,54(1):99

    4 Border W A, Noble N A, Ketteler M. TGF-β1 a cytokine mediator of glomerulosclerosis and a target for therapeutic intervention. Kidney Int,1995,47(Suppl 49):59

    5 Vijay K, Sharma A, Roxana M, et al. Intragraft TGF-β1 mRNA: A correlate of interstital fibrosis and chronic allograft nephropathy. Kidney Int,1996,48(49):1279

    6 Khalil N, Bereznay O, Sporn M. Macrophage production on transforming growth factor-β and fibroblast collagen synthes in chronic pulmonary inflammation. J Exp Med,1989,170(3):727

    (收稿:1999-04-19;修回:1999-09-10), http://www.100md.com