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《分泌代谢病学》

白藜芦醇对高脂鼠肾脏NFκB和MCP1表达的影响

发表时间:2010-09-13  浏览次数:452次

  作者:丁洪成, 夏文芳, 陈璐璐 作者单位:1郧阳医学院附属人民医院内分泌科,湖北 十堰 442000;2华中科技大学同济医学院附属协和医院内分泌科,湖北 武汉 430030

  【摘要】 目的:探讨白藜芦醇对高脂饲养大鼠肾脏的保护作用及对核因子κB (NFκB)活性和单核细胞趋化蛋白质(MCP1)表达的影响。 方法:30只雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组、高脂喂养组和白藜芦醇治疗组。喂养16周后,检测各组大鼠的血糖(FPG),甘油三脂(TG),胆固醇(TC),肌酐(Scr),尿素氮(BUN)水平及24h尿蛋白定量(uPro);免疫组织化学法检测肾组织中核因子(NFκB) 和单核细胞趋化蛋白质1(MCP1)的表达。结果:白藜芦醇治疗组大鼠体内BS、TG、TC无显著差异;但24 h uPro 、Scr、 BUN均明显降低,肾组织NFκB和MCP1的表达减弱。结论:白藜芦醇可改善高脂大鼠的肾脏功能,可能与其抑制NFκB 活性、降低MCP1的表达有关。

  【关键词】 脂诱导性肾病;核因子κB;单核细胞趋化蛋白质1;白藜芦醇

  Effects of Resveratrol on NFκB and MCP1 Expression in Kidney in Hyperlipidemia Rats DING Hongcheng1,2,XIA Wenfang2,CHEN Lulu2*(Department of Endocrinology,1Renmin Hospital,Yunyang Medical College,Shiyan,Hubei 442000;2Union Hospital,Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,Hubei 430030,China)

  Abstract: Objective To investigate the renal protective effect of resveratrol on rats with high fat diet,and effects of resveratrol on NFκB activity and MCP1 expression. Methods Thirty male Wistar rats were randomly divided into normal control group,high fat diet group and resveratrol treated group.The levels of blood sugar(BS),triglyceride(TG),cholesterol(TC), creatinine(Scr),blood urea nitrogen (BUN)and 24 h urinary protein (uPro) were examined respectively after 16 weeks, and the expression of Nuclear Factor Kappa B (NFkB) and monocyte chemoattractant protein1 (MCP1) were analyzed by immunohistochemical staining.Results In resveratroltreated group,there was no significant differences in BS,TG,TC, but 24 h uPro,Scr,BUN were significantly decreased,NFκB and MCP1 expression in renal tissue were decreased.Conclusion Resveratrol could improve the renal function in rats with high fat diet,which is closely related with the inhibition of NFκB activity and decreasing the expression of MCP1 in renal tissue.

  Key words:Lipidinduced nephropathy;NFκB;MCP1;Resveratrol

  有研究证实高脂血症在肾脏疾病发生、发展中中是一个重要和独立的影响因素,但其引起肾脏损伤的机制尚不明确[1]。白藜芦醇(Resveratrol)是一类主要存在于葡萄、藜芦、虎杖等植物中的多酚类化合物,具有抗氧化、抗炎等重要作用。本研究通过建立大鼠高脂血症模型,以探讨白藜芦醇对高脂血症大鼠肾脏的保护作用及其可能的机制。

  1 实验材料和方法

  1.1 实验动物

  雄性Wistar清洁级大鼠30只(华中科技大学同济医学院实验动物中心提供)体重180~200 g。置安静、23 ℃~27 ℃、湿度55%、光照12/24 h、通风良好的动物房喂养。适应性喂养一周后,随机分成3组。对照组10只,喂养标准鼠饲料(湖北省实验动物中心);高脂组10只,喂养高脂饲料(标准鼠饲料+胆固醇+猪油+奶粉,其中热量21%来自蛋白质,59%来自脂肪,20%来自碳水化合物);白藜芦醇治疗组10只,喂养高脂饲料+白藜芦醇(武汉博士德公司)灌胃(100 mg·kg-1·d-1)[2]。充足供应食水,每3天更换垫料。

  1.2 标本采集

  饲养16周,每2周检查大鼠体重变化,每4周检查大鼠血糖。饲养结束前3 d,收集大鼠的尿标本,送检24 h尿蛋白。饲养结束前1天下午6时开始禁食,次日上午8时大鼠经戊巴比妥(30 mg/kg)腹腔注射麻醉后,开腹,经腹腔静脉取血检测血脂、血糖及肾功能。取右肾组织,甲醛固定。

  1.3 生化指标检测

  甘油三脂(TG)、总胆固醇(TC)、肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)通过自动生化分析仪检测;血糖(FPG)测定采用葡萄糖氧化酶法,24 h尿蛋白(24 h uPro)定量采用双缩脲法测定。

  1.4 肾脏组织化学及免疫组织化学染色

  SABC法分别进行NFκB和MCP1免疫组织化学染色。一抗:兔抗大鼠NFκB (p65)多克隆抗体 (1∶100,Sigma),山羊抗大鼠MCP1多克隆抗体(1∶100,Sigma)。SABC试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司。步骤:常规石蜡切片,脱水后加3%双氧水,蒸馏水洗涤3次,行抗原微波修复;1 mmol/L PBS冲洗2次,滴加0.5%山羊血清封闭抗体。加1∶100比例稀释的一抗和生物素化的二抗,加SABC,DAB显色,苏木素复染。用PBS代替一抗作为阴性对照。HMISA2000医学图像分析系统进行吸光度扫描,每张切片采集6个视野,每个视野采集6个肾小球,计算其平均光密度(A)。

  1.5 统计学处理

  所有数据用SPSS 13.0软件处理,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两组间比较采用t检验,两组以上比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有显著性。

  2 实验结果

  2.1 喂养前后大鼠生化指标的变化

  不同饲料喂养16周后,高脂组大鼠体重、TC、TG、24 h uPro、Scr、BUN均明显高于对照组 (P<0.05);FPG虽升高但还没有达到糖尿病诊断标准。经白藜芦醇干预后,FPG 、TC、TG均没有明显变化(P>0.05);但24 h uPro、Scr、BUN均明显降低(P<0.01),见表1。表1 各组大鼠FPG、TC、TG、Scr、BUN 和24 h尿蛋白定量注:白藜芦醇组与对照组比较,*P<0.05;与高脂组比较,#P<0.05

  2.2 各组大鼠肾组织中NFκB和MCP1的表达

  核因子NFκB阳性产物主要位于细胞核,MCP1免疫组化阳性产物主要位于胞浆内,均呈棕黄色。高脂组肾小球NFκB、MCP1表达明显高于对照组(P<0.05),但白藜芦醇组NFκB和MCP1的表达量则较高脂组明显下降(P<0.05)。

  3 讨论

  高脂血症可诱导和加剧肾损害,促进肾小球硬化。Motoshi等[3]给大鼠给以高胆固醇饲料喂养6周后,大鼠血浆胆固醇升高、蛋白尿,肾小球呈节段性硬化(FSGS),肾小球均见巨核细胞核浸润及泡沫细胞形成。实验表明脂质不仅介导肾小球损伤,而且在肾小管、肾间质损害中也起重要作用,脂质通过受损的肾小球滤过膜进入系膜区,引起系膜细胞增生和基质增多,滤过的脂质又可被肾小管重吸收,导致肾间质纤维化[4]。抗脂药物特别是HMGCoA还原酶抑制剂对进行性肾损伤具有保护作用,如对Zucker鼠在高脂血症期给予抗脂药物治疗,可使血脂明显降低,尿蛋白减少,系膜细胞增生和基质扩展、肾小球节段硬化减轻[5]。本次试验中,高脂饲料喂养16周后,大鼠体重增加,脂代谢紊乱,尿蛋白排泄率增加,随病情的进展出现肌酐清除率下降,血尿素氮和血肌酐升高,呈现早期肾损害表现。

  NFκB以可诱导形式存在于所有有核细胞中,它与细胞内抑制物结合,以非活性形式存在胞浆中,参与炎性因子和细胞因子相关基因的表达调控。在肾小球系膜细胞、内皮细胞和肾小管上皮细胞均存在NFκB的转录调控。NFκB通过调控炎性因子和细胞因子的转录过程,在原发性肾小球疾病及继发性肾小球疾病的发生发展中起核心作用。MCP1基因上存在NFκB调控位点,NFκB的表达和激活反过来促进MCP1的表达。MCP1的表达主要受NFκB调控,随NFκB活性的降低而受抑制。作为炎性反应趋化因子,MCP1亦可促进单核细胞和中性粒细胞与血管内皮细胞的黏附,并诱导单核细胞趋化和激活单核细胞释放各种细胞因子,加重炎性反应过程,促进系膜增生及细胞外基质沉积,从而引起肾脏损害。同时肾脏NFκB活性明显增高,肾组织中的MCP1蛋白表达也显著增高,且其活性与蛋白尿程度明显相关,表明NFκB活性增高及MCP1蛋白表达可能是高脂血症引起肾损伤的重要机制。故肾脏功能的改善可能与其NFκB的活性降低有关,NFκB的活性降低则与白藜芦醇抑制其上游通路(即ROS)密切相关。

  活性氧(ROS)是诱导NFκB活化的重要因素之一。系膜细胞产生 ROS增加,使蛋白激酶C(PKC)磷酸化而激活,而后通过激活丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号传导通路,使NFκB表达增强。近年发现氧化应激(oxidative stress,OS)在高脂血症引起肾小球损害发生发展中起着十分重要的作用[6-7]。脂代谢紊乱,特别是高胆固醇血症,会增强肾脏氧化酶活性,致体内ROS产生增加,而机体抗氧化能力如超氧化歧化酶(SOD)、谷光甘肽过氧化物酶(GSHPx)、过氧化氢酶(CAT)活性下降,细胞NADPH含量不足,损伤机体的氧化/抗氧化平衡,造成肾组织损伤。高脂血症状态使系膜区沉积的LDL可以通过活性氧分子氧化修饰为OXLDL。内皮细胞和血管平滑肌细胞均能由活性氧分子氧化LDL,血液中增高的OXLDL可能是内皮细胞损伤的始动因素。人肾小球系膜细胞(HMC)起源于血管平滑肌细胞,而OXLDL能刺激HMC中的NFκB活化[8-10],故推测ROS在NFκB的激活过程中可能扮演着重要角色。许多抗氧化剂能有效抑制NFκB的活化也提示如何尽可能地清除ROS是防治脂质肾损害的一个策略。

  本试验中,高脂饲料喂养大鼠经白藜芦醇干预后,NFκB的活性显著降低,同时大鼠肾组织MCP1蛋白的表达也显著下降,24 h尿蛋白和肾功能有明显的改善。由此可见,NFκB的激活,是高脂血症引起肾脏损伤的重要机制。在血糖、血脂无明显改善的情况下,白藜芦醇通过抗氧化特性,抑制了高脂血症状态时肾脏ROS,而使下游的NFκB的活性降低,MCP1的表达减少,减轻了肾小球细胞的炎症和增生反应,使肾小球基底膜增厚程度减轻、细胞外基质合成减少,对肾脏起到了一定的保护作用。

  【参考文献】

  [1]Moorhead JF,Chan MK,ElNahas M,et al.Lipid nephrotoxicity in chronic progressive glomerular and tubulointerstitial disease[J].Lancet,1982,2(8 311):1 309-1 311.

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  [8]王惠民,朱妙珍,张建国,等.抗氧化剂PIYIE抑制氧化的低密度脂蛋白诱导的人肾小球系膜细胞NFκB活化[J].细胞与分子免疫学杂志,2002,18(1):36-38.

  [9]兰 洋,周 钦,吴兆龙.OXLDL诱导大鼠系膜细胞TGFbeta转录增强和NFκB的活化[J].中华医学实践杂志,2003,2(5):385-389.

  [10]王惠民,朱妙珍.氧化低密度脂蛋白刺激人肾小球系膜细胞产生单核细胞趋化蛋白1由核因子κB活化调控[J].中华肾脏病杂志,2002,18(1):56-60.

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