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目的:肾纤维化被认为是导致各种不同的原因的慢性肾脏疾病进展到终末期的不可逆转的常见病理通路。因此,如何防治肾纤维化是非常重要的。肾纤维化的特点是细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)蛋白的过度积累。此外,基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)是能够分解多种细胞外基质成分的多功能酶。基质金属蛋白酶活性是通过多种因素调控的,包括组织金属蛋白酶抑制剂(Tissue inhibitor of matrix metalloproteinases,TIMPs)的抑制作用。随着年龄增长,男性体内睾酮水平含量降低。肿瘤生长因子β(Tumor growth factorβ,TGF-β)信号通路在肾纤维化的发病过程中具有关键作用。TGF-β1通过激活其下游Smad信号通路可以引起肾纤维化的发生。目前,尚不清楚外源性睾酮干预,能否改善老年雄性大鼠肾纤维化的过程。探讨长期丙酸睾酮(Testosterone propionate,TP)处理对老年大鼠肾脏形态结构和肾功能的影响及TGF-β/Smad信号通路参与的机制。方法:雄性Wistar大鼠共30只随机分成3组。6月龄组(6Mon,n=10),24月龄组(24Mon,n=10)和24月龄皮下TP处理组(24Mon-TP,n=10)。24Mon-TP组大鼠在大鼠21月龄时皮下注射TP,剂量2mg/kg,每日1次,共计给药12周(84天)。6Mon组和24Mon组大鼠同时只皮下注射芝麻油。每组各5只大鼠用于HE染色和马松三色染色,收集静脉血用于血清ELISA测定,另外5只大鼠用于实时定量PCR和免疫印迹检测。结果:1 HE染色结果6月龄大鼠肾脏结构清晰完整,老年24月龄大鼠肾脏出现显著地退行性变化与肾小管变性、管状细胞肿胀、细胞液泡化以及肾皮质肾小球变性。长期TP补充后能够改善上述组织病理学变化。2马松三色染色结果与6月龄大鼠相比,老年24月龄大鼠肾脏蓝色染色区域面积的平均百分比显著增加(p<0.01);与24月龄大鼠相比,长期tp处理后蓝色染色区域面积的平均百分比显著降低(p<0.01),但未达到6月龄组大鼠水平(p<0.01)。3血清酶联免疫吸附测定(enzyme-linkedimmunosorbentassay,elisa)检测结果与6月龄大鼠相比,老年24月龄大鼠肾脏胱抑素c(cystatinc,cysc)、timp-1和timp-2的含量显著增加(p<0.01),mmp-2和mmp-9的含量显著降低(p<0.01);与24月龄大鼠相比,长期tp处理后cysc、timp-1和timp-2的含量显著降低(p<0.01),mmp-2和mmp-9的含量显著增加(p<0.01),但均没有恢复到6月龄水平。4肾脏collagenⅣ的实时定量pcr和免疫印迹结果实时定量pcr检测结果显示,与6月龄大鼠相比,老年24月龄大鼠肾脏collagenⅣmrna的表达显著增加(p<0.01);与24月龄大鼠相比,长期tp处理后collagenⅣmrna的表达显著降低(p<0.01),但没有恢复到6月龄水平(p<0.05)。免疫印迹检测结果显示,与6月龄大鼠相比,老年24月龄大鼠肾脏collagenⅣ蛋白的表达显著增加(p<0.01),长期tp处理后collagenⅣ蛋白的表达显著降低(p<0.01),但未达到6月龄组大鼠水平(p<0.01)。5肾脏mmp-2、mmp-9、timp-1和timp-2的实时定量pcr和免疫印迹结果实时定量pcr检测结果显示,与6月龄大鼠相比,老年24月龄大鼠肾脏mmp-2mrna和mmp-9mrna的表达显著降低(p<0.01),timp-1mrna和timp-2mrna的表达显著增加(p<0.01);与24月龄大鼠相比,长期tp处理后mmp-2mrna和mmp-9mrna的表达显著增加(p<0.05),timp-1mrna和timp-2mrna的表达显著降低(p<0.01),但均没有恢复到6月龄水平(p<0.05或p<0.01)。免疫印迹检测结果显示,与6月龄大鼠相比,老年24月龄大鼠肾脏mmp-2和mmp-9蛋白的表达显著降低(p<0.01),timp-1和timp-2的表达显著增加(p<0.01);与24月龄大鼠相比,长期tp处理后mmp-2和mmp-9的表达显著增加(p<0.01),timp-1和timp-2蛋白的表达显著降低(p<0.01),但均没有恢复到6月龄水平(p<0.01)。6肾脏TGF-β1、Smad2、Smad3和Smad4的实时定量PCR和免疫印迹结果实时定量PCR检测结果显示,与6月龄大鼠相比,老年24月龄大鼠肾脏TGF-β1 mRNA、Smad2 mRNA、Smad3 mRNA和Smad4 mRNA的表达显著增加(P<0.01);与24月龄大鼠相比,长期TP处理后TGF-β1mRNA、Smad2 mRNA、Smad3 mRNA和Smad4 mRNA的表达显著降低(P<0.01),但均没有恢复到6月龄水平(P<0.01)。免疫印迹检测结果显示,与6月龄大鼠相比,老年24月龄大鼠肾脏TGF-β1、Smad2/3、p-Smad2/3和Smad4蛋白的表达显著增加(P<0.01);与24月龄大鼠相比,长期TP处理后TGF-β1、Smad2/3、p-Smad2/3和Smad4蛋白的表达显著降低(P<0.01),但均没有恢复到6月龄水平(P<0.01)。结论:长期TP补充能够通过抑制TGF-β/Smad信号通路,增加了MMP-2和MMP-9的表达,抑制了TIMP-1和TIMP-2的表达,降低肾纤维化。这些实验结果为临床应用TP治疗年龄相关的肾纤维化提供理论依据。