慢性肾功能不全大鼠胫骨生长板甲状旁腺素相关蛋白受体的表达及其对胫骨延长的影响王小健 张健 周晓霜 王宝栋 张宇明 宋洁富 苏云星 李荣山
中华肾脏病杂志2019年 35卷 06期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1001-7097.2019.06.005
目的
观察慢性肾功能不全大鼠胫骨生长板甲状旁腺素相关蛋白(PTHrp)受体的表达情况及其对胫骨延长的影响。
方法
雄性2周龄Sprague-Dawley大鼠分为假手术组、模型组和治疗组,每组20只。假手术组只切开暴露左侧输尿管后缝合,术后每天1次生理盐水灌胃;模型组进行左侧输尿管结扎,术后每天1次生理盐水灌胃;治疗组采用左侧输尿管结扎,术后每天1次依那普利灌胃治疗。术后4周收集大鼠24 h尿并测总蛋白含量;处死大鼠,心腔取血检测PTHrp浓度、肌酐、尿素氮。取左侧肾脏制成组织学切片并进行HE染色、Masson染色,观察肾小球、肾小管病理情况。取双侧胫骨测量全长,番红O染色观测胫骨生长板增殖区细胞柱细胞数量,免疫组化技术观测胫骨生长板区PTHrp受体表达情况。
结果
与假手术组比较,术后4周模型组大鼠24 h尿蛋白、血肌酐、血尿素氮均升高(均P<0.05);治疗组上述肾功能指标均低于模型组(均P<0.05)。模型组和治疗组大鼠血PTHrp浓度均高于假手术组,而治疗组血PTHrp浓度低于模型组(均P<0.05)。HE染色、Masson染色显示模型组肾小球萎缩且存在炎性细胞浸润,肾小管重度扩张,纤维化程度严重;与模型组相比,治疗组肾小球萎缩、炎性细胞浸润、肾小管扩张、纤维化程度减轻。模型组大鼠胫骨全长、生长板增殖区细胞柱细胞数、生长板PTHrp受体表达均低于假手术组(均P<0.05),而治疗组3项指标均高于模型组(均P<0.05)。
结论
肾功能不全大鼠血液中PTHrp浓度升高,胫骨生长板区PTHrp受体减少,生长板发育缓慢。
甲状旁腺素通过Wnt/β-catenin信号通路诱导内皮细胞发生内皮-脂肪细胞转分化倪利华 宋凯云 汪晓晨 王立婷 张玉霞 陈思洁 郭雨 汤日宁 刘必成
中华肾脏病杂志2019年 35卷 06期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1001-7097.2019.06.006
目的
观察甲状旁腺素(PTH)是否可诱导内皮细胞内皮-间充质转分化(EndMT)及进一步转化为脂肪细胞,并对其可能机制进行探讨。
方法
(1)动物实验:构建慢性肾脏病(CKD)合并甲状旁腺功能亢进大鼠模型。油红O脂肪染色检测大鼠骨髓脂肪组织含量,免疫荧光双染检测骨髓内皮细胞分化抗原31(CD31)和成纤维细胞特异性蛋白1(FSP1)的表达情况。(2)细胞实验:体外培养人脐静脉内皮细胞,使用Western印迹检测不同浓度(0、10-11、10-9、10-7 mol/L,48 h)及时间(0、12、24、48 h,10-7 mol/L PTH)PTH干预下EndMT标志物CD31、FSP1和α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白表达变化及不同浓度PTH干预下核转录因子β连环蛋白(β-catenin)表达变化,免疫荧光观察CD31、FSP1和β-catenin的表达及定位。PTH干预后脂肪细胞培养基进一步诱导分化1周,Western印迹和油红O脂肪染色分别检测脂肪细胞标志物过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPAR-γ)、CCAAT增强子结合蛋白-α (C/EBP-α)的表达和细胞脂肪量。使用siRNA阻断β-catenin信号通路,分为对照siRNA组、β-catenin siRNA组、PTH+对照siRNA组和PTH+β-catenin siRNA组。Western印迹检测各组内皮细胞CD31、FSP1的蛋白表达及进一步诱导成脂后PPAR-γ的表达,油红O脂肪染色检测脂肪量。
结果
(1)CKD大鼠骨髓脂肪细胞多于对照组(P<0.05),骨髓内皮细胞存在CD31和FSP1共表达。(2)PTH干扰降低内皮细胞CD31的蛋白表达,增加FSP1和α-SMA表达,且呈浓度和时间依赖性。10-7 mol/L PTH组和48 h组以上指标分别与0 mol/L PTH组和0 h组比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。10-7 mol/L PTH干预48 h细胞质大量表达FSP1,并伴随CD31表达减少。进一步诱导分化成脂,PTH组PPAR-γ和C/EBP-α蛋白表达、脂肪量均高于对照组(均P<0.05)。PTH干扰增加核转录β-catenin表达且呈浓度依赖性。10-7 mol/L PTH组β-catenin蛋白表达与0 mol/L PTH组比较差异有统计学意义(P<0.05)。对照组β-catenin主要在细胞膜上表达,PTH组β-catenin大量进入细胞核中。与PTH+对照siRNA组比较,PTH+β-catenin siRNA组CD31、PPAR-γ蛋白表达和脂肪量均减少,FSP1蛋白表达增加(均P<0.05)。
结论
PTH可诱导内皮细胞通过EndMT发生内皮-脂肪细胞转分化,从而参与CKD骨质疏松的发生。其作用与经典Wnt/β-catenin信号通路有关,阻断β-catenin能减轻PTH诱导的EndMT和脂肪细胞形成。
高迁移率族蛋白1在小鼠热射病相关急性肾损伤发病机制中的意义吴蔚桦 蔡亮 丁文飞 李渊 张伟 江峥 高利超 刘江 欧三桃 刘建
中华肾脏病杂志2019年 35卷 06期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1001-7097.2019.06.007
目的
观察高迁移率族蛋白1(high mobility group box-1 protein,HMGB1)在热射病(heat stroke)小鼠动物模型肾组织中的表达,探讨HMGB1在热射病相关急性肾损伤发病机制中的意义。
方法
采用健康雄性C57BL/6J小鼠20只,按照随机数字表随机分为正常对照组(n=10)及热射病组(n=10),热射病组小鼠进入生物模拟仓(温度41℃,湿度70%)2 h,以肛温大于40℃为成模标准,采用18F脱氧葡萄糖标记小型正电子发射断层成像/X射线断层成像(micro-PET/CT)核素显像技术行活体显像。采集血标本检测血肌酐水平;HE染色观察肾组织病理改变;透射电镜检测线粒体形态改变;免疫组化法检测HMGB1及线粒体凋亡诱导因子2(apoptosis inducing factor mitochondria associated 2,Aifm2)定位表达情况;Western印迹法检测HMGB1、糖基化终末产物受体(advanced glycosylation end product-specific receptor,RAGE)表达情况;原位末端转移酶标记技术(TUNEL)检测肾组织细胞凋亡水平;液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)检测小鼠肾组织代谢组学,并通过KEEG数据库进行通路富集分析。
结果
(1)热射病组小鼠造模后45 min体温显著高于正常对照组(P<0.05);热射病组血肌酐水平显著高于正常对照组(P<0.05);micro-PET/CT显示热射病组小鼠骨骼肌、内脏出现18F脱氧葡萄糖广泛浓聚。(2)HE染色显示热射病组小鼠肾组织出现集合管出血、小管内皮细胞肿胀,在透射电镜下可见线粒体肿胀变形。(3)免疫组化显示Aifm2在肾小管上皮细胞广泛表达,热射病组表达水平显著高于正常对照组(P<0.05);HMGB1呈现细胞核阳性表达,在热射病组阳性细胞比例显著高于正常对照组(P<0.05)。(4)Western印迹结果显示热射病组肾组织HMGB1、RAGE表达水平显著上升(P<0.05)。(5)TUNEL检测结果显示热射病组凋亡细胞水平显著高于正常对照组(P<0.05)。(6)正常对照组和热射病组肾组织间检出136种差异代谢物,经过KEGG数据库分析,不饱和脂肪酸代谢紊乱等代谢通路存在显著性差异,肾上腺素酸(adrenic acid)等在内的多种差异代谢物可能是发病机制中的重要调节点。
结论
急性肾损伤是热射病常见并发症,可能原因为全身高分解代谢导致的肾脏线粒体功能障碍及凋亡通路激活,与不饱和脂肪酸代谢紊乱及HMGB1活化可能存在相关性。部分差异代谢物可能在热射病相关急性肾损伤研究中存在较高的研究价值。