白藜芦醇对高脂鼠肾脏NFκB和MCP1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 (NFκB)活性和单核细胞趋化蛋白质(MCP1)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(NFκB) 和单核细胞趋化蛋白质1(MCP1)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NFκB和MCP1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NFκB 活性、降低MCP1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 NFκB and MCP1 Expression in Kidney in Hyperlipidemia Rats DING Hongcheng1,2,XIA Wenfang2,CHEN Lulu2*(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 NFκB activity and MCP1 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 (NFkB) and monocyte chemoattractant protein1 (MCP1) were analyzed by immunohistochemical staining.Results In resveratroltreated group,there was no significant differences in BS,TG,TC, but 24 h uPro,Scr,BUN were significantly decreased,NFκB and MCP1 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 NFκB activity and decreasing the expression of MCP1 in renal tissue.
Key words:Lipidinduced nephropathy;NFκB;MCP1;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NFκB和MCP1免疫组织化学染色。一抗:兔抗大鼠NFκB (p65)多克隆抗体 (1∶100,Sigma),山羊抗大鼠MCP1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。HMISA2000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NFκB和MCP1的表达
核因子NFκB阳性产物主要位于细胞核,MCP1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NFκB、MCP1表达明显高于对照组(P<0.05),但白藜芦醇组NFκB和MCP1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HMGCoA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。
NFκB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NFκB的转录调控。NFκB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。MCP1基因上存在NFκB调控位点,NFκB的表达和激活反过来促进MCP1的表达。MCP1的表达主要受NFκB调控,随NFκB活性的降低而受抑制。作为炎性反应趋化因子,MCP1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NFκB活性明显增高,肾组织中的MCP1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NFκB活性增高及MCP1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NFκB的活性降低有关,NFκB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NFκB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NFκB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(GSHPx)、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OXLDL。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OXLDL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OXLDL能刺激HMC中的NFκB活化[8-10],故推测ROS在NFκB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NFκB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,NFκB的活性显著降低,同时大鼠肾组织MCP1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,NFκB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NFκB的活性降低,MCP1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。
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