作者:莫亚宏 张赢予 王罗卿 郭俊芳 王好 陈建华 张国辉
【摘要】 目的: 探讨氟伐他汀对高血压大鼠肾脏皮质炎症因子表达的影响。方法: 给予左旋硝基精氨酸甲酯(LNAME)建立氧化亚氮缺乏性高血压肾脏硬化大鼠模型。观察氟伐他汀对高血压肾脏硬化大鼠24 h尿蛋白、尿微白蛋白、组织病理学及IL6,IL1β,Ang Ⅱ的影响。结果: 氟伐他汀可减少高血压肾脏硬化大鼠24 h尿蛋白、尿微白蛋白的排泄,减轻肾脏硬化,降低IL6,IL1β,Ang Ⅱ的分泌。结论: 氟伐他汀能改善肾脏硬化,降低炎症因子水平是其机制之一。
【关键词】 高血压肾脏硬化; 氟伐他汀; 炎症因子
[Abstract] Objective: To assess the inflammation occurring in the kidney of SpragueDawley rats induced by lnitroargininemethylester(LNAME)over time and investigate the effects of fluvastatin treatment.Methods: Male SpragueDawley rats were administered by LNAME to form hypertensive nephropathy,then the rats were administered by fluvastatin. After 16 weeks the rats had their kidneys removed to be measured angiotensin Ⅱ(AngⅡ),interleukin6(IL6) and interleukin1β(IL1β).Pathologic measurement was detected. Results: In comparison with the group of hypertensive nephropathy,the urinary of 24 hours protein and microalbunminuria were much lower in the group of fluvastatin(P&<0.01),and the level of AngⅡ,IL6 and IL1β were much lower,too. Conclusion: Fluvastatnin prevents or retards hypertensioninduced renal nephropathy via inhibition of renal nephropathy fibrosis and proteinuria,the inflammation might be one of the mechanisms.
[Key words] hypertensive nephropathy;fluvastatin;inflammatory cytokine
高血压肾脏硬化(hypertensive nephropathy)即肾脏小动脉硬化,其主要特征是管壁增厚,管腔变窄,进而继发肾实质缺血性损害。近年来,高血压患者日益增多,在终末期肾衰竭患者中,高血压所导致的终末期肾衰发生率呈上升趋势。随着他汀类药物在心血管方面的广泛应用,其抗炎、改善内皮功能等非降脂作用有了新的进展,但他汀类药物用于高血压肾脏硬化的研究较少,机制尚不明确。本实验通过观察氟伐他汀对左旋硝基精氨酸甲酯(LNAME)诱导的高血压肾脏硬化大鼠的尿蛋白、炎症因子等的影响,探讨其可能的作用机制。
1 材料与方法
1.1 材 料
1.1.1 实验动物 健康成年雄性SD大鼠30只,体质量(230±20)g,由江苏大学医学院实验动物中心提供。
1.1.2 药品及试剂 左旋硝基精氨酸甲酯(Sigma公司),氯胺酮(江苏恒瑞医药有限公司),氟伐他汀(北京诺华制药公司),IL6,IL1β,AngⅡ试剂盒(北京北方生物技术研究所)。
1.1.3 实验仪器 CG1500伽玛计数器(安徽科大中佳公司),新型代谢笼(苏州冯氏实验动物器械厂),无创尾动脉血压分析系统(上海奥尔科特生物科技有限公司),AU2700全自动生化仪(奥林巴斯公司),DELTA全自动酶免分析仪(意大利西亚克),病理切片机(德国Leica RM2135),显微照相及图像分析系统(德国Leica QWIN3)。
1.2 方 法
1.2.1 大鼠分组及模型制备 选择健康成年雄性SD大鼠30只,随机取20只大鼠制备高血压肾脏硬化模型,另10只在相同条件下饲养,设为正常对照组。造模大鼠予LNAME 50 mg·kg-1·d-1灌胃给药,8周后随机分为2组,每组10只,一组为氟伐他汀组:剂量为5 mg·kg-1·d-1,灌胃给药,共8周;另一组为高血压肾脏硬化组:予等量生理盐水灌胃,共8周,每周测量各组大鼠体质量,根据体质量调整药物剂量。
1.2.2 血压的测定 第0,2,4,6,8,10,12,14,16周予尾动脉测血压,收缩压≥140 mmHg定为高血压。
1.2.3 尿液的收集 第0,2,4,6,8,10,12,14,16周采用新型代谢笼收集24 h尿液,-20℃保存,给药结束后,检测各组大鼠不同时间点的24 h尿蛋白(化学比色法)和尿微白蛋白(免疫比浊法)。
1.2.4 组织标本的采集 给药结束后无痛处死大鼠,取出肾脏,并用冰生理盐水经肾动脉冲洗至发白,标本一部分用4%低聚甲醛固定,石蜡包埋制石蜡切片,行HE和Masson染色,由两位病理医生进行肾小球硬化评分,其余部分放入冻存管中液氮-80℃保存。
1.2.5 炎症因子的检测 取液氮冻存的肾脏皮质100 mg,加入0.5 mol/L Na2HPO4与0.5 mol/L Nah3PO4各0.5 ml,在冰浴中用组织匀浆器制成匀浆,将蛋白浓度稀释至1‰~5‰,3 000 r/min 4℃离心15 min,放免法检测IL6,IL1β,AngⅡ。
1.2.6 统计学分析 所有资料采用SPSS11.5软件处理,计量资料以均数±标准差表示,组间比较用单因素方差分析,两组比较用LSD法。
2 结 果
2.1 各组大鼠收缩压的变化
LNAME灌胃后,造模大鼠2周血压即升高,到第4周时形成稳定的高血压模型,4周时收缩压&>140 mmHg,均达到高血压诊断标准。8周时正常对照组收缩压为(102.6±6.48)mmHg,高血压肾脏硬化组为(213.8±13.44)mmHg,氟伐他汀组为(216.6±11.44)mmHg,高血压肾脏硬化组与氟伐他汀组比较,差异无统计学意义(P&>0.05)。
16周时正常对照组收缩压为(106.7±7.26)mmHg、高血压肾脏硬化组为(207.3±11.53)mmHg,氟伐他汀组为(199.3±11.61)mmHg, 高血压肾脏硬化组与氟伐他汀组比较,差异无统计学意义(P&>0.05),氟伐他汀对血压没有影响,见图1。
2.2 尿液的检测结果
高血压肾脏硬化组和氟伐他汀组24 h尿蛋白从第2周起即明显增加,到第8周时达到高峰,使用氟伐他汀以后,氟伐他汀组从12周后逐步下降,到16周时,高血压肾脏硬化组为(51.15±2.72)mg/d,氟伐他汀组为(37.54±4.79)mg/d,两组比较差异有统计学意义(P&<0.01),见图2。
2.3 肾脏皮质IL6,IL1β,AngⅡ的检测结果
氟伐他汀干预8周以后测量肾皮质中的浓度,氟伐他汀组IL6浓度[(415.0±40.76)pg/mg]与高血压肾脏硬化组[(481.7±40.03)pg/mg]比较显著降低(P&<0.01)。氟伐他汀组IL1β浓度[(747.5±132.87)pg/mg]与高血压肾脏硬化组[(862.8±104.37)pg/mg]比较显著降低(P&<0.05)。氟伐他汀组AngⅡ浓度[(33.86±7.82)pg/mg]与高血压肾脏硬化组[(48.02±4.51)pg/mg]比较显著降低,(P&<0.01),差异均有统计学意义。
2.4 肾脏病理变化
与正常对照组相比,高血压肾脏硬化组多数肾小球存在严重硬化,肾小球萎缩,囊腔缩小,球囊明显黏连,重度系膜细胞增生,基底膜增厚明显,单个肾小球内细胞数增多,HE染色可见系膜旁及系膜区嗜红物质基质沉积,见图4。Masson染色可见肾小球内有较强的基质胶原阳性染色(蓝色),见图5。肾小球硬化指数评分、单个肾小球内细胞数有统计学意义。氟伐他汀组与高血压肾脏硬化组相比明显好转,肾小球硬化指数评分、单个肾小球内细胞数见表1。表1 肾小球硬化指数评分、单个肾小球内细胞数
3 讨 论
NO是在血压长期调节中起着重要作用的自由基性质的气体分子,给予氧化亚氮合酶(NOS)抑制剂LNAME可引起慢性高血压和肾脏硬化,是目前普遍认可的一种造模方法。在我们的实验中,给予LNAME后,大鼠血压第2周起即明显升高,血压的改变可能与NO的合成减少等内皮功能紊乱有关。因为内皮细胞可以维持毛细血管结构完整,同时通过自分泌和(或)旁分泌方式产生一系列的体液因子,如NO等,所以对肾脏的血流动力学起着重要的调节作用。伴随着血压升高和毛细血管结构受损,出现了24 h尿蛋白和尿微白蛋白的升高,以及炎症因子IL6,IL1β升高。肾小球毛细血管内皮细胞损害是高血压肾脏硬化的重要始动因素,一旦毛细血管内皮细胞受损后,血小板就黏附、聚集,从而形成微血栓,内皮细胞释放炎症介质IL6,IL1β。而炎症介质之间又可相互促进,产生其他的炎症介质,最后形成粥样斑块,引起高血压肾脏硬化组肾脏血管狭窄、缺血,导致囊腔缩小,球囊明显黏连,重度系膜细胞增生,肾小球严重硬化,肾小球硬化指数评分、单个肾小球内细胞数明显高于正常对照组。
在我们的实验中发现高血压肾脏硬化组和氟伐他汀组的AngⅡ明显高于正常对照组,提示LNAME导致肾脏硬化主要与RAS的激活有关。一方面AngⅡ可能通过肾脏局部的自分泌、旁分泌作用,使肾血管收缩,导致肾脏血管内皮细胞功能紊乱甚至损伤,诱导肾脏局部炎症反应;另一方面AngⅡ可使自由基增多,细胞增生,炎症因子和成纤维因子增多,AngⅡ的这种非血流动力学作用导致肾脏炎症,纤维化,组织瘢痕形成,造成肾脏硬化[1]。
随着羟甲基戊二酸单酰辅酶还原酶抑制剂他汀类药物作为降血脂药物在临床的广泛应用,近年来其非调脂作用日益受到重视。在最近有9 000名心脏病和肾脏病患者参与的临床试验中发现罗苏伐他汀能对慢性肾脏病患者起保护作用[2]。在慢性肾脏病中他汀类药物可以抑制肾脏细胞增殖、巨噬细胞的聚集以及下调炎症因子[3]。在本实验中,使用氟伐他汀后,氟伐他汀组与高血压肾脏硬化组相比,血压变化没有统计学意义,故其作用不是通过改变血压来实现的。与高血压肾脏硬化组相比,氟伐他汀组肾脏皮质的IL6,IL1β水平明显下降,是因为氟伐他汀可以减轻对内皮细胞NO合酶表达的影响,保护毛细血管内皮细胞免受损伤,减少内皮细胞释放IL6,IL1β。而NO还能抑制N乙基顺丁烯二酰亚胺敏感因子(NSF),对炎症细胞迁移具有一定的抑制作用[4]。同时他汀类药物尚可通过改善内皮细胞的功能,抑制平滑肌细胞的增殖,发挥直接的抗凝作用,稳定已经形成的粥样斑块,减少炎症反应[5]。氟伐他汀组24 h尿蛋白、尿微白蛋白的下降是通过他汀对炎症因子的抑制来实现的,同时他汀可通过减少受体介导的细胞内吞噬来增加蛋白的排泄,减缓肾脏纤维化[6]。
他汀类药物抑制AngⅡ的作用机制可能是多途径的,他汀类药物能减少细胞内甲羟戊酸等合成,使其下游的类异戊二烯化作用产物焦磷酸法尼酯(FPP)和焦磷酸牛儿基牛儿酯(GGPP)减少,阻碍小GTP蛋白类异戊二烯化,影响细胞膜受体和胞质蛋白的脂化,抑制AngⅡ的异常表达、受体结合以及受体后信号转导。但其机制仍需进一步证实。
综上所述,内皮细胞功能紊乱和炎症因子在高血压肾脏硬化的发生、进展中起了重要作用,氟伐他汀可通过保护内皮功能抑制炎症因子的表达,减少炎症反应,从而减少蛋白尿,减轻肾脏硬化,对高血压肾脏硬化的发生、进展起保护作用。
参考文献
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