陈彬,孙承斌,周建波,励黎,韩利娜
肾脏纤维化是各种原因引起的慢性肾脏病(CKD)进展至终末期肾病(ESRD)的共同病理特征,包括肾小球硬化、肾小管间质纤维化和血管硬化。流行病学调查发现全球成人CKD 的患病率在10%以上,约1%的患者不可避免地发展为ESRD[1]。无论是各种原发性肾小球疾病,还是糖尿病、高血压、输尿管阻塞等继发性肾脏病,肾功能的损害都与纤维化病变程度密切相关[2]。大量研究发现微小RNA(miRNA)与肾脏纤维化的发生发展密切相关。Krupa 等[3]发现在糖尿病患者肾组织活检样本中miRNA-192 表达下降。Kato等[4]发现,miRNA-192 通过抑制ZEBl/2而加速胶原合成,加剧基质沉积和肾小球硬化。本研究通过临床观察和动物实验探讨miRNA-184 与和肾脏纤维化之间的关系,报道如下。
1.1 一般资料 选取2017 年1 月至2018 年10 月在宁波市镇海区人民医院行肾脏病理检查的患者,将肾脏纤维化比例超过50%作为观察组32 例,其中男15 例,女17 例;年龄(34.4±11.5)岁。将没有肾脏损害,肾小球滤过率(CCR)>90 ml-1· min ·1.73m-2,无肾脏影像学异常,无尿检异常(没有蛋白尿和或镜下血尿)的患者作为对照组30 例,其中男14 例,女16 例;年龄(34.0±12.6 )岁。两组性别比、年龄差异均无统计学意义(均P >0.05)。本研究经宁波市镇海区人民医院伦理委员会审批通过。
1.2 检测miRNA-184 表达水平 抽取观察组和对照组血清各3 ml,采用qRT-PCR 检测miRNA-184表达水平。(1)Trizol 法提取血清中RNA,取血清样本40l,加入Trizol裂解、离心、萃取、沉淀、洗涤,加入DEPC 水溶解RNA,分光光度计测定溶解情况。(2)反转录引物的设计及合成,引物的序列:5’-GTCGTATCGACTGCAGGGTCCGAGGTATTCGCAGTCGATACGACGAGCTA-3’。(3)通过逆转录(RT)将RNA 转化为cRNA。(4)通过聚合酶链式反应(PCR)扩增cRNA,使用的扩增引物。PCR 扩增引物1:5’-CGGCTGGACGGAGAACTGAT-3’,引物2:5’-ACTGCAGGGTCCGAGGTATT-3’。
1.3 方法 将8 周龄雄性SPF 级C57 小鼠18 只(购自北京维利华实验动物技术有限公司),分为3组,每组6 只。第1 组给予单侧输尿管结扎(UUO)造模,第2 组假手术,第3 组不予任何处理。(1)UUO造模:小鼠腹腔注射10%水合氯醛(0.004 ml/g 体质量)麻醉,取仰卧位固定小鼠,术前消毒,于无菌条件下,取腹部正中白线为手术切口。寻找左侧输尿管并钝性分离输尿管至肾门,于小鼠肾脏下极和肾门处分别用6/0 号丝线结扎左侧输尿管,并于两结扎处之间剪断输尿管。右侧输尿管不予任何处理,缝合腹膜,消毒,缝合腹直肌和皮肤,再次消毒。(2)假手术:消毒麻醉均同前,取腹部正中白线为手术切口。仅寻找左侧输尿管并钝性分离输尿管至肾门,不予结扎左侧输尿管,同时右侧输尿管也不予任何处理。
1.4 病理切片及染色 1 周后处死小鼠取出肾脏组织,用4%甲醛溶液中固定、修块、乙醇脱水、二甲苯透明、浸蜡、石蜡包埋、切片(1 ~2m)、烤片、保存,用Masson 染色。
1.5 检测小鼠肾脏中miRNA-184 表达水平 处死小鼠后留取1 g 左右肾脏组织做qRT-PCR 检测,操作步骤同1.2。
1.6 统计方法 采用SPSS 18.0 统计软件进行分析。计量资料用均数±标准差表示,两组间比较采用t 检验,3 组比较采用方差分析;计数资料比较采用2检验。P <0.05 表示差异有统计学意义。
2.1 两组血清miRNA-184表达比较 观察组和对照组患者血清miRNA184含量分别为(3.13±0.34),(0.92±0.17),观察组miRNA184含量高于对照组(t=40.81,P<0.05)。
2.2 小鼠肾脏miRNA184 表达比较 3 组小鼠肾脏中的miRNA184 含量差异有统计学意义(P<0.05),UUO 模型组肾脏中的miRNA184 含量高于假手术组和未处理组(均P <0.05),假手术组与未处理组差异无统计学意义(P >0.05),见表1。
表1 3 组小鼠肾脏miRNA184 表达结果比较
miRNA 是一类长22nt 的非编码RNA,通过靶向结合在目的基因的3’UTR 区域,转录后抑制其表达,进而调控下游一系列的基因表达,参与了机体内细胞发育、增殖、分化和凋亡等众多生物学进程[5]。有文献报道miRNA-184 通过调控系膜细胞自噬活性影响肾脏系膜细胞氧化损伤和衰老[6]。Liu等[7]通过miRNA芯片检测和聚类分析发现在老年大鼠肾脏皮质miRNA-184、miRNA-150 和miRNA-132 的表达明显高于青年大鼠,进一步实验发现miRNA-184和miRNA-150可能通过共同作用于靶基因Rab1 和Rab31mRNA 从而在转录后抑制系膜细胞的自噬活性而调控系膜细胞衰老,肾脏衰老时伴随着出现肾小球肥大、系膜基质增多,最后导致肾小球硬化和小管间质纤维化等。
本研究发现肾纤维化患者中miRNA184 含量高于对照组,推测miRNA-184 可能在肾脏纤维化过程中起到重要作用。为了进一步证实肾脏纤维化过程中miRNA 在肾脏组织中的表达情况,本研究制作了UUO小鼠模型模拟肾脏纤维化的过程,结果发现左侧肾脏(结扎输尿管这侧)纤维化的特征明显(纤维化的比例超过50%),右侧肾脏无明显病变,代表造模成功,并且发现UUO模型小鼠肾脏组织中的miRNA-184表达量明显高于假手术小鼠和未处理小鼠,推测miRNA-184 与小鼠肾脏的纤维化过程有密切联系。
Zanchi 等[8]通过抑制靶标LPP3,建立了miRNA-184 与糖尿病肾间质纤维化的联系,LPP3 在调节参与多器官纤维化的脂质磷酸盐的生物合成和细胞信号转导[9]中起着关键作用。本研究并未证实miRNA-184 和肾脏纤维化之间的因果关系,也未涉及miRNA-184 是通过何种机制导致肾脏的纤维化,这些问题均要在今后的实验研究中一步探索。