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编号:10271511
中药海乐得对部分肾切除大鼠残余肾脏表达PAI-1、TGFβ mRNA的影响*
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第7期
     作者:李岩 陈香美 张颖 叶一舟 师锁柱 于力方

    单位:李岩 陈香美 张颖 叶一舟 师锁柱 于力方 中国人民解放军总医院肾科 (北京 100853)

    关键词:纤溶酶原灭活剂;转化生长因子β;中草药

    中国病理生理杂志/990706 摘 要 目的:观察中药制剂海乐得对5/6肾切 除(5/6NX) 大鼠残余肾组织表达纤溶酶原激活物抑制物-1(Plasminogen activator inhibitor-l, PAI -l) 、转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGFβ)的影响。方法:海乐得治疗5/6肾切除大鼠6周后处死,检测尿蛋白排泄和血生化变化,制作残肾组织病 理和冰冻切片,提取残余肾脏组织RNA,分别采用组织原位杂交及Northern印记杂交方法观 察PAI-l、TGFβ的基因表达。结果:中药治疗组残肾组织中PAI-l和TGFβ mRNA表达、尿蛋白排泄、血清 尿素氮和肌酐均明显低于未治疗组,肾脏病理损害以及脂代谢紊乱亦有明显改善。 结论:海乐得通过PAI-l和TGFβ途径,能明显改善慢性肾功能衰竭大鼠的肾功能和 病理损伤。
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    Effects of HaiLeDe on mRNA expressions of PAI-l and TGFβ

    in the rat remnant kidney

    LI Yan, CHEN Xiang-Mei, ZHANG Ying, YE Yi-Zhou, SHI Suo-Zhu, YU Li-Fang

    Department of Nephrology, General Hospital of Chinese PLA, Beijing(100853 )

    Abstract AIM:To explore effects of Traditional Chinese Medic in e(TCM) prescription HaiLeDe on the mRNA expression of plasminogen activator inh ibitor-l(PAI-l) and transforming growth factor-β(TGFβ) in the remnant kidney o f Wistar rats with 5/6 nephrectomy.METHODS: The Wistar rats with 5 /6 nephrectomy were administered HaiLeDe for six weeks and then sacrificed. Prot einuria and serum biochemical parameters were examined. Expressions of PAI-l and TGFβ mRNAs in the remnant kidney of the rats with 5/6 nephrectomy were determined by in situ hybridization and Northern blot hybridization analy sis. RESULTS:The mRNA expressions of PAI-l and TGFβ genes were signif icantly increased in the renal tissue of 5/6 nephrectomized rats and the treatme nt with HaiLeDe markedly decreased the mRNA expressions of PAI-l and TGFβ genes. P roteinuria, blood urea nitrogen, serum creatinine, triglyceride and glom erular hypertrophy and sclerosis were also redu ced significantly in the 5/6 nephrectomized rats treated with HaiLeDe compared w ith those in the non-treated group. CONCLUSION:The therapeutic effec ts of HaiLeDe on the 5/6 nephrectomized rats may be partially attributed to its d own-regulation of PAI-l and TGFβ gene expressions.
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    MeSH Plasminogen inactivators; Transforming growth factor, be ta; Drugs, Chinese herbal

    大鼠肾脏部分切除后,残存的肾脏通常呈代偿性改变,导致肾小球肥大,继而出现高血压、蛋白尿、肾小管间质纤维化、单核细胞浸润、肾小球硬化等多种病理改变。有研究表明,在肾脏部分切除后,残余肾脏中TGFβ表达明显增高[1],而T GFβ在细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的积聚过程中起着重要的作用。PAI-l是纤 溶酶原激活物(PA)/纤溶酶系统中一个重要调节因子,也是ECM降解的一个关键抑制因子,因 而在ECM积聚和肾小球硬化过程中起着重要作用。文献报道肾脏放射性损伤以及增殖性肾炎 模型中PAI-l mRNA表达明显增高,原位杂交结果提示,PAI-l的表达与肾脏损伤呈正相关 [2]。本文采用5/6肾切除大鼠模型,利用原位杂交、Northern印迹杂交技术检测了 残余肾脏中PAI-l及TGFβ mRNA表达,观察了中药制剂海乐得对上述指标的影响。
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    材料与方法

    (一)动物:雌性Wistar大鼠30只,体重180~200 g,由本医院实验动物中心提供。

    (二)药品及试剂:海乐得(HLD)胶囊由海乐得研究课题组提供。批号为:9700624;9700626 ;9700 628(实验用三批等量混合物)。处方组成主要为水蛭、当归、生地、党参等。本品功能: 活 血化瘀,健脾化浊,补气养血。RNAzolTMB,美国Tel Test Inc产品。PAI-l原位 杂交探针制备,将PAI-l cDNA片断(3-256)碱 基序列(253bp)亚克隆至Bluescript 11SK质粒中,宝灵 曼公司DIG RNA Labeling Kit(SP6/T7)标记 cRNA探针。TGFβ、三磷酸甘油醛脱氢 酶(GAPDH)cDNA探针由美国Vanderbilt大学lchikawa教授惠赠。同位素标记试剂盒Stratagen 公司产品。

, 百拇医药     (三)动物分组及给药方式:适应性喂养1周后,随机分成3组:(1)假手术组(sham):(2)5/6N X组;( 3)5/6NX+海乐得组,每组8只。5/6NX组、5/6NX+海乐得组行5/6肾切除。5/6NX+海乐得组按 22 g/kg体重给药,术后2周开始喂药,治疗6周,给药方式用蒸镏水配成1.1 g/mL浓度的混悬液,混于动物饮水中喂食(详细记录动物的饮水量及剩余量,并根 据情况调整其饮水量以保证动物实际饮药量不低于22g.kg-1.d-1)。

    (四)动物模型制备:大鼠用硫贲妥钠(50 mg/kg ip)麻醉,俯卧位固定于鼠台上,暴露肾脏 ,剥离肾包膜,切除肾脏的上、下约占左肾的2/3。1周后,在脊柱右侧中1/3旁1.5~2 cm 行纵行切口(切口位略高于左侧),切除右侧肾脏。假手术组只作肾包膜剥离,不作肾脏切除 。

    (五)实验标本的留取:海乐得治疗6周后,留取24 h尿,测定尿蛋白; 称体重,乙醚轻麻, 眼眶内取血,分离血清,剖开腹腔取出残余肾脏,分别留取光镜切片、冰冻切片样品,制备 RNA样品。
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    (六)血生化指标的测定:7150型自动生化分析仪测定血尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)、胆固醇(C H)、甘油三酯(TG)、血红蛋白(Hb)检测用光电比色法。

    (七)平均肾小球面积测定:于每张病理切片上选测12个完整肾小球,顺序由皮质到髓质,其 中皮质及髓质部分别选测6个,12个肾小球面积中去除一个最大值,去除一个最小值,最后 均数为平均肾小球面积。假手术、对照和海乐得治疗三组,每组均检测8个样本。操作程序 为:于计算机启动图像分析系统,将病理切片图像输入,用鼠标沿肾小球毛细血管丛描画出整个肾小球,经计算机自动处理后,给出所描画的肾小球的面积。

    (八)组织原位杂交:冰冻切片,多聚甲醛固定,PBS洗涤,蛋白酶K消化,PBS洗涤,再经多 聚甲醛固定,稀酸处理后,PAI-l cRNA探针杂交42℃过夜,梯度SSC,RNaseA,梯度SSC,碱 性磷酸酶标记(1:1000稀释)1~2 h,NBT系统发色,封片观察结果。
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    (九)Northern印迹杂交:取肾组织50~100 mg,RNAzolTMB一步法提取总RNA。紫外 分光光度计进行RNA定量。上样25 μg电泳,转膜,紫外固定。用随机引物法掺入[3 2P]-dCTP,分别标记TGFβ、GAPDH探针。65℃预杂交2 h后,65℃杂交过夜。60℃洗 膜15 min,放射自显影12~36 h。

    (十)统计处理:数据用±s表示,数据处理采用方差分析和q检验。

    结 果

    大鼠5/6肾切除后6周,5/6NX组的尿蛋白排泄率明显高于假手术组(n=8,P <0.01),而5/6NX+海乐得组的尿蛋白排泄率明显低于5/6NX组(n=8,P<0.05) 。大鼠5/6肾切除后肾小球面积明显大于假手术组(n=8,P<0.01),而5/6NX+海 乐得组与5/6NX组比较有显著差异(n=8,P<0.05),见图1和图2。
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    Fig 1 The effect of HLD(HaiLeDe) on urine protein excretion r ate of 5/6NX rats

     P<0.01,vs sham;▲P<0.05,vs 5/6NX

    图1 海乐得对5/6NX大鼠尿蛋白排泄率的影响

    Fig 2 The effect of HLD on the mean glomerular area of 5/6NX rats

     P<0.01,vs sham; △P<0.05,vs 5/6NX

    图2 海乐得对5/6NX大鼠平均肾小球面积的影响
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    大鼠5/6肾切除后,光镜下观察,其肾脏组织出现明显的肾小球系膜增殖、系膜 硬化、纤维素样渗出、间质病变,而海乐得治疗组大鼠肾脏上述损伤均明显改善。PAI-l原 位杂交结果显示,大鼠5/6肾切除6周后,海乐得治疗组大鼠PAI-l在肾小球内及血管壁的表 达也低于未治疗组。

    表1 海乐得对5/6NX大鼠血红蛋白、血清肌酸酐、血尿素氮、胆固醇和甘 油三酯的影响

    Tab 1 Effects of HaiLeDe(HLD) on Hb, SCr, BUN, CH and TG of 5/6NX rats Group

    n

    Hb(g/L)

    sCr (μmol/L)

    BUN(mmol/L)
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    CH(mmol/L)

    TG(mmol/L)

    Sham

    8

    181.75±4.03

    45 .99±2.30

    5.95±0.79

    1.51±0.21

    0.970.33

    5/6NX

    8

    158.71±4.07*
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    96.48±13.92**

    1 9.62±3.02**

    2.94±0.99**

    1.44±0.57**

    5/6NX+HLD

    8

    173.68±10.06

    77.45±12.46

    15.69±3.70

    2.11±0.32
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    0.95±0.45▲▲

    *P<0.05,**P<0.01,vs sham group;▲P <0.05, ▲▲P<0.01,vs 5/6NX group;Hb=hemoglobin; SCr= se rum creatinine; BUN=blood urea nitrogen; CH=cholesterol; TG=triglyceride

    大鼠5/6肾切除6周后,Hb明显低于假手术组,而血肌酐、尿素氮及甘油三酯水平显著高 于假 手术组;海乐得+5/6NX组与5/6NX,Hb明显高于5/6NX组,血肌酐、尿素氮及甘油三酯显著低 于5/6NX组,结果详见表1。

    Northern印迹杂交结果显示,海乐得治疗组大鼠残余肾组织中TGFβ mRNA的表达比未治 疗组也减少。图3所示为各组大鼠(n=2)肾组织Northern印迹杂交及其图象分析结果。
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    Fig 3 The effect of HLD on the mRNA expression of TGFβ in th e rat remnant kidney tissue 1,2: 5/6NX; 3,4:Sham; 5,6: 5/6NX+HLD

    图3 海乐得对5/6NX大鼠6周残肾组织TGFβ mRNA的影响

    讨 论

    系膜基质合成与降解的失衡是导致肾小球硬化的主要因素之一。TGFβ能促进系膜基 质的合成,抑制蛋白水解酶活性,是导致细胞外基质积聚的主要细胞因子[3]。PA /纤溶酶系统在细胞外基质降解中起着重要的作用,PAI-l是PA/纤溶酶系统中重要的调控因 子,PAI-l的增加能显著抑制细胞外基质降解酶的活性。肾脏部分切除后,氧自由基的产生 也明显增多[4],氧自由基的增多对于PAI-l的mRNA的表达增高起着重要的促进作 用[5]。大鼠5/6肾切除后与正常大鼠肾脏相比,残肾组织中的TGFβ和PAI-l的基 因表达均增加。
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    依传统中医理论,大鼠5/6肾切除后应属肾之精气亏虚,因虚致瘀,气化不利,而致痰湿内 聚,冲斥于脏腑。而海乐得正是以水蛭活血化淤为君,辅以当时、党参、陈皮等补肾益气、 化痰、降浊之药制成的中药制剂。水蛭始载于《神农本草经》,是经典的破血逐瘀类中药, 其主要有效成分水蛭素是迄今为止发现的最强的天然凝血酶拮抗剂,而当归、陈皮、党参等 药伍用取香砂六君汤之养胃化痰、降逆之意。前期的研究证实,单方水蛭即可明显的减低蛋 白尿,降低血胆固醇及甘油三酯[6]。本研究进一步证实,水蛭复方制剂不仅具有 上述疗效特点,而且还可以对残肾组织中的TGFβ、PAI-l mRNA表达有下调作用。这一结果 提示海乐得可能通过抑制TGFβ、PAI-l mRNA表达等途径减轻肾损害、延缓肾小球硬化的发生。

    参考文献

    1 Wu LL, Cox A, Roe CJ, et al. Transforming growth factor bet al and renal injury following subtotal nephrectomy in the rat: role of the reni n-angiotensin system. Kidney Int, 1997,51:1553.
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    2 Oikawa T, Freeman M, Lo W, et al. Modulation of plasminogen activator inhibitor-in vivo: a new mechanism for the anti-fibrotic effect of renin-angiot ensin inhibition. Kidney Int, 1997,51:164.

    3 Border WA, Noble NA, Yamamoto T, et al. Antagonists of transforming gr owth factor-β:A novel approach to treatment of glomerulonephritis and preventi on of glomerulosclerosis. Kidney Int,1992,41:566.

    4 Harris DC, Chan L, Schrier RW, et al. Remnant kidney hypermetabolism a nd progression chronic renal failure. Am J Physiol,1988,254:267.
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    5 Ceriello A, Curcio F, Dello Russo P, et al. The defence against free r adicals protects endothelial cells from hyperglycaemia-induced plasminogen activ ation inhibitor-l over-production. Blood Coagul Fibrinol, 1995,6(2):133.

    6 董 柯,陈香美,汤 力,等.水蛭对系膜增殖性肾炎蛋白尿、脂质代谢及凝血 机制的影响.中华内科杂志,1995,34:250.

    (1997年10月15日收稿,1999年元月29日修回), http://www.100md.com