王斯 ,刘茂东 ,迟雁青 ,康英丽 ,李英
(1.杭州市中医院,浙江 杭州 310007;2.河北医科大学第三医院,河北 石家庄 050017)
氧化应激与肾脏疾病的发病关系密切,其参与海曼肾炎(IMN动物模型)[1-2]、糖尿病肾病及慢性肾衰竭等[3-4]发病过程。锰超氧化物歧化酶(SOD2)属于金属酶类,是抗氧化细胞保护系统的主要组成部分,可将毒性的超氧化物阴离子(02-)转化为过氧化氢和双原子氧,在机体氧化与抗氧化平衡中起重要的作用,与很多疾病的发生发展密不可分[5-6]。近年来,特发性膜性肾病(IMN)的发病率逐年上升,但具体发病机制未知,目前认为与IMN产生的特异IgG4足细胞自身抗体和抗原结合形成上皮下免疫复合物、激活补体系统后导致足细胞损伤和凋亡、产生大量蛋白尿有关。国外学者Prunotto等[7]用结合蛋白组学法测定人类IMN患者血清和肾小球中的抗足细胞膜蛋白抗体,在患者血清中发现了SOD2和IgG4抗体,免疫荧光检测到SOD2及IgG4共同沉积在肾小球中。本文主要探讨SOD2在IMN患者肾组织中的表达及其与IgG4表达部位的关系,为SOD2在IMN发病中的作用提供依据。
1.1 一般资料 收集2013年6-12月河北医科大学第三医院经肾活检确诊的IMN住院患者,并选择同期继发性膜性肾病(SMN)、微小病变性肾病(MCD)住院患者作为对照。纳入标准:(1)临床及肾活检病理检查均符合 IMN、SMN、MCD的诊断,SMN患者临床上须有继发因素,肾活检病理符合不典型膜性肾疾病理表现;(2)既往未接受过激素、免疫抑制剂或肾移植治疗。排除标准:合并其他肾脏、心脏、肝脏疾病及糖尿病等系统性疾病。IMN组41 例,男 19 例,女 22 例,年龄(5.8±13.0)岁;SMN组 13 例,男6 例,女 7 例,年龄(8.6±14.2)岁;MCD组 6 例,男 4 例,女 2 例,年龄(2.8±14.8)岁。三组一般资料差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经医院伦理委员会审批通过且患者知情同意。
1.2 方法 收集患者性别、年龄、24小时尿蛋白定量、血肌酐等资料。免疫组化法检测患者肾组织SOD2及IgG4的表达:肾组织蜡块切片后脱腊并进行抗原修复,后将切片放入3% H2O2溶液中清除内源性过氧化物酶,滴加一抗,滴加二抗孵育,DAB显色,苏木素复染细胞核,经分化、返蓝、脱水、透明后封片。显微镜随机选取10个视野,用Image-ProPlus 6.0软件进行半定量分析。
1.3 统计学处理 应用SPSS 17.0统计学软件进行统计学分析。计量资料采用(±s)表示,正态分布资料多组间比较采用方差分析;计数资料用百分率表示,并采用χ2检验;相关性检验采用线性相关分析。
2.1 SOD2和IgG4的表达 (1)SOD2在各组的肾小管上皮细胞中均有表达,且表达无明显差异;SOD2在IMN组肾小球中有一定表达,在SMN组和MCD组肾小球中仅微量表达(图1A-1C)。肾小球基底膜、上皮下SOD2的表达IMN组较SMN组、MCD组均显著增强,差异有统计学意义(P<0.01),SMN组与MCD 组差异无统计学意义(P>0.05)。(2)IgG4 在IMN组肾小球基底膜、上皮下均有表达,而在SMN组、MCD组肾小球基底膜中未见表达(图1D-1F)。IMN组与SMN组、MCD组比较,肾小球内IgG4表达增强,差异有统计学意义(P<0.01);SMN 组与 MCD组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。详见表1。
表1 三组SOD2和IgG4在肾小球基底膜、上皮下的表达
2.2 相关性分析 在IMN组中,肾小球内SOD2的表达与24小时尿蛋白定量呈显著负相关 (r=-0.354,P=0.023);IgG4 的表达与 24 小时尿蛋白定量呈正相关(r=0.361,P=0.021);SMN 组、MCD 组肾小球内SOD2、IgG4的表达与24小时尿蛋白定量均无相关性(P>0.05)。详见表 2。
表2 三组SOD2/IgG4与24小时尿蛋白定量的相关性
SOD2是广泛的抗氧化细胞保护系统的重要组成部分,存在于人体细胞线粒体基质内[8-9],可将毒性的超氧化物离子(02-)转化为过氧化氢和双原子氧,对抗并阻断氧自由基对细胞造成的损害,并及时修复受损细胞,在清除自由基、维持线粒体及机体氧化应激平衡中具有重要作用。在肾脏中,SOD2广泛表达于肾小管上皮细胞[10],特别是皮质,而在肾小球中的表达则少见报道[7],SOD2在肾脏表达的升高与肾脏的毒性损伤密切相关。
本研究发现,SOD2在各组肾小管上皮细胞中均有表达,且表达无明显差异,这与文献报道基本一致[7]。同时,SOD2在IMN肾小球基底膜、上皮下表达水平较高,在SMN组、MCD组仅微量表达,且SOD2在IMN中的表达水平与24小时尿蛋白定量呈负相关,在SMN组、MCD组中未发现存在相关性,提示SOD2可能是IMN肾小球特异性表达的物质,推测IMN发病过程中可能存在肾脏的氧化损伤,导致足细胞受损,大量SOD2从线粒体中释放,发挥抗氧化功能,修复受损细胞,降低尿蛋白的产生,对肾脏起到积极的保护作用,同时在氧化与抗氧化过程中发挥重要作用。
Mubarak等[11-13]检测了IMN患者肾脏中抗足细胞抗体的种类及含量,发现IgG4是所有抗体中最常见的亚型,抗体滴度IMN比健康人和病理对照组均高,肾活检组织中可观察到IgG4和C3呈颗粒状沉积在肾小球基底膜,电镜可见免疫复合物沉积在肾小球基底膜上皮下。本研究结果显示,IgG4在大部分IMN患者肾小球基底膜上皮下均有表达,较SMN、MCD表达显著增强,与文献报道一致。且IMN组IgG4的表达水平与24小时尿蛋白定量呈正相关,在SMN组、MCD组中未发现存在相关性。由此证实IgG4为IMN的主要致病抗体,与蛋白尿的形成密切相关。
图1 三组肾组织中SOD2和IgG4的表达。1A-1C:SOD2在IMN、SMN、MCD中的表达,红色箭头标注的为SOD2在肾小管上皮细胞的表达(棕色着色区),绿色箭头标注的为SOD2在肾小球基底膜、上皮下的表达(棕色着色区);1D-1F:IgG4在IMN、SMN、MCD中的表达,蓝色箭头标注为IgG4在肾小球基底膜、上皮下的表达 (棕色着色区)。 (En Vision×200)
有国外学者在IMN患者血清中检测到特定的抗SOD2 IgG4抗体,其将IMN肾小球微切割后也洗脱出高滴度的抗SOD2 IgG4抗体,推测SOD2在肾组织中的表达及抗体的形成可能与IMN的发病过程有关[7]。本研究观察到SOD2与IgG4在IMN肾小球中的表达部位基本一致,均沉积在肾小球基底膜及上皮下,由此推测,SOD2不仅在氧化应激时对肾组织具有保护作用,当氧化应激过度时,SOD2也可能作为一种足细胞致病抗原,与IgG4形成免疫复合物,沉积在肾脏,激活补体系统后形成膜攻击复合物致足细胞损伤,参与IMN的发病过程。
综上所述,SOD2在IMN肾小球基底膜、上皮下表达增高,且与24小时尿蛋白定量呈负相关,提示SOD2在IMN肾脏氧化物应激时对机体起保护作用,降低尿蛋白的产生;SOD2与IgG4均在IMN肾小球基底膜上皮下沉积,推测SOD2也可能作为足细胞致病抗原参与IMN的发病过程。