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急性缺血性肾衰(IARF)的发生机理是目前国际上尚未解决的重大课题。肾小管上皮细胞(TEC)和肾小球内皮细胞(GEC)的粘附性改变有可能参与缺血再灌注(I/R)损伤后IARF的发生、发展。研究表明,IARF后的主要病理改变是缺血再灌注损伤后TEC的脱落而非坏死;损伤后TEC表面α 3β1整合素基底侧极性分布的减弱和消失有可能引起TEC与基底膜间的粘附力减弱及TEC细胞间的粘附力增强,进而导致TEC的脱落、肾小管梗阻及管型形成;缺血再灌注损伤后肾组织中中性粒细胞(PMN)的浸润与肾衰程度密切相关,而再灌注损伤后肾脏微血管内皮细胞多种粘附分子的表达增强在介导PMN与内皮细胞粘附及PMN浸润中有重要作用。但这些研究结论主要是通过对细胞粘附分子改变的观察推测粘附力的改变,并在体外测定缺氧及氧损伤条件下细胞与基质、细胞与细胞间粘附数量的观察间接推测单细胞粘附特性的变化,缺乏对单细胞粘附分子改变后粘附力变化的直接定量研究证实粘附分子改变与粘附力变化间的因果关系;同时,既往对肾血管粘附分子改变介导PMN浸润的结论主要源于体外人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的研究成果,缺乏对肾脏微血管内皮细胞粘附性变化的研究,而肾脏微血管内皮在粘附分子表达、细胞结构和功能上均与HUVEC有不同的特点。本研究采用微管吸吮技术直接测定缺氧、氧损伤条件下单细胞与基底面、单细胞间的粘附力数值及加用整合素α 3、E-选择素、P选择素、ICAM-1抗体对培养TEC和原代培养GEC粘附力的影响;免疫荧光、原位杂交观察化学缺氧、氧化损伤条件下培养的TEC整合素α 3的表达、分布和极性变化,GEC表面细胞ICAM-1、P-选择素、E-选择素的表达改变; 采用免疫金银法观察在体缺血再灌注损伤后TEC整合素a 3的分布及极性 变化,免疫组化、原位杂交观察肾脏ICAM-l、P一选择素、E一选择素的表 达及分布改变。验证TEC、GEC粘附分子变化与粘附力变化的关系,探讨 缺氧及氧损伤对粘附分子表达的不同作用及在介导肾损伤中起主要作用的。粘附分子。 主要结果和结论如下: 1.首次通过微管吸吮技术证实缺氧、氧化损伤后培养的肾小管上皮 细胞及肾小球内皮细胞均存在细胞粘附力的改变。对通过传统方法得出的 缺氧及氧化损伤后粘附分子表达、分布变化引起粘附力改变的推测进行了 验证。为阐明损伤后TEC、GEC细胞粘附力改变在介导肾小管上皮细胞脱 落、肾小管梗阻和肾组织白细胞浸润、激活中的作用提供了理论和实验依:据。 2.化学缺氧、氧化损伤后TEC与基底面的粘附力显著降低,而细胞 间粘附力增加,兔疫荧光共聚焦观察显示整合素Q3分子的基底侧极性分 布状态于缺氧、氧损伤后减弱,出现向细胞侧缘弥散的趋势;整合素a3 抗体可桔抗TEC细胞间粘附力的增加。结果表明TEC粘附力的改变与其 整合素分子分布的改变密切相关,异位分布的整合素介导TEC细胞间的粘。附力增加。 3.TEC与基质底面间的粘附力显著高于其与玻璃底面间的粘附力, 不同基质成分与TEC细胞间的粘附力也有差异,表明不同基质成分与TEC 粘附分子间的亲和力不同,在体缺血再灌注损伤后基质含量及成份的改变 有可能对TEC的粘附产生影响。 4.首次发现 TEC活细胞缺氧损伤后整合素a 3免疫荧光染色于 TEC 侧缘呈环状分布。推测此现象的出现与活细胞对大分子抗体的通透性较低~有关,进一步验证了缺氧性损伤后TEC整合素a 3于细胞侧缘的弥散分布。 5.缺氧、氧化损伤对培养TEC F肌动蛋白细胞骨架的分布有不同的 影响,缺氧损伤后卜肌动蛋白主要于核周呈云雾状聚集,微丝形态不明显; 而氧损伤后则呈粗纤维形态。由于整合素的极性分布依赖于肌动蛋白细胞 ·Vll· 。3 f骨架的正常功能,本结果提示缺氧、氧化损伤在介导粘附分子分布改变中存在不同的机制。 6.缺氧、氧化损伤均可导致GEC与PMN间的粘附力增加,并伴有P选择素、E选择素、ICAM-l的表达增强,加用ICAM-l抗体可抑制氧损伤后TEC与PMN的粘附力增加,而P选择素上选择素抗体仅引起粘附PMN数量的减少。表明多种粘附分子参与缺氧、氧损伤后TEC的粘附性改变,ICAM1是在介导PMN一内皮牢固粘附中起主要作用的粘附分子。 7.首次通过免疫金银染色观察到在体缺血再灌注后TEC出现细胞顶侧的整合素a 3分布,结合培养TEC粘附分子改变与细胞粘附力变化的关系,表明项侧分布?