急性高血压条件下小鼠足细胞相关蛋白podocin、nestin表达变化的研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kof2112
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背景:   高血压肾损伤导致的慢性肾脏病(Chronic kidney diseases,CKD)已成为危害公众健康的重要病因之一。蛋白尿是CKD的主要临床表现,也是终术期肾脏病(End stage renal disease,ESRD)的独立危险因素。减少蛋白尿可以延缓CKD的进展,降低ESRD的病死率。因此,研究如何防止和减少蛋白尿的发生,对慢性肾脏病的防治具有重要意义。   足细胞损伤是蛋白尿产生的关键因素,既往研究主要基于遗传性或获得性肾病综合征,发现足细胞相关蛋白如podocin,nestin,nephrin,CD2AP等发生异常均可导致大量蛋白尿。Podocin是一完整的跨膜蛋白,免疫荧光标记显示,podocin特异的表达于足细胞裂孔隔膜上,在其他肾小球细胞不表达。Podocin在足细胞足突发生及维持裂孔隔膜生理功能方面起关键性的作用,其基因突变可导致以蛋白尿为主的多种类型的肾小球疾病。巢蛋白(nestin)是一种属于第vi类的中间丝蛋白,被广泛用作干细胞标记性蛋白,nestin在足细胞主要分布于胞质和初级足突,与nestin在干细胞的表达不同的是,足细胞在未完全分化之前不表达nestin,而只在其分化成熟后才表达,说明nestin可能与足细胞的成熟有关。近年研究发现,在以足细胞损伤和大量蛋白尿为特点的临床病例中,nestin的表达明显减少,说明nestin在维持足细胞功能形态发面发挥着某种重要作用,   血流动力学因素对小鼠。肾脏结构和功能等方面具有重要影响,且其影响因素瞬息万变,需要采用一种能瞬问捕获组织细胞原位变化的技术来反映活体内真实的病理生理状态。本实验应用活体冷冻技术(in vivo cryo technique,IVCT)结合冷冻置换方法,原位保持小鼠肾小球超微结构及组织成分,应用共聚焦显微镜,免疫电镜,westernblot,RealTimePCR等手段,可视化急性高血压等异常血流动力学条件下podocin,nestin的异位分布及表达变化,探讨足细胞相关分子在维持足细胞结构功能中的作用及其在蛋白尿发生发展中的机理。   目的:   探讨急性高血压条件下足细胞相关蛋白podocin,nestin的动态分布变化,为进一步阐明高血压导致足细胞损伤产生蛋白尿的机制,提高肾小球疾病的病理诊断及靶向治疗提供新线索。   方法:   1.实验动物:昆明小鼠24只,体重20-30克,雌雄不限,由中国医科大学实验动物部提供。   2.应用HE染色观察不同血流动力学条件下肾小球的结构,免疫组化DAB显色、间接免疫荧光及免疫电镜技术检测足细胞相关蛋白podocin,nestin的动态分布变化,westernblot及RealTimePCR技术对上述两种蛋白进行定量分析。   3.实验分组:   (1)应用IVCT的正常血流组   (2)应用IVCT的急性高血压组(结扎小鼠左侧肾动脉下的腹主动脉15分钟)   (3)应用IVCT的停止血流组(腹腔一次性超剂量注入戊巴比妥钠致使其心脏骤停,导致血液循环停止)   (4)浸润固定正常血流组及直接切除快速冷冻组(对照组)。   结果:   1、不同血流动力学条件下肾小球的结构:在正常血流的条件下,肾小囊呈裂隙状,毛细血管襻较光滑饱满,而在急性高血压条件下,肾小囊和肾小管变得更加扩张,相反,在心跳骤停停止血流以及浸润固定正常血流的条件下,肾小球毛细血管襻闭塞。   2、足细胞相关蛋白podocin,nestin在肾小球的分布:正常血流条件下,podocin,nestin均沿着肾小球毛细血管襻表达,分布均匀,共聚焦扫描显微镜显示了二者的共同表达位点。急性高血压条件下,podocin,nestin的表达位点不同程度的发生改变,二者的共同表达位点明显减少。而在心跳骤停停止血流及浸润固定正常血流组,二者的表达紊乱,分布不均。   3、急性高血压条件下足细胞超微结构分析及podocin,nestin的表达:急性高血压条件下,足细胞足突出现不同程度的融合,致使podocin,nestin异位表达在足突的基底部。   4、不同血流动力学条件下足细胞相关蛋白podocin,nestin的定量分析:在蛋白水平,异常血流动力学条件下,如急性高血压、停止血流等能够导致podocin,nestin的表达减少(P<0.05),与此一致,上述两种足细胞蛋白mRNA表达减弱(P<0.01),其中以组织直接切除的影响最大。   结论:   1、“活体冷冻技术”能更好的保存肾小球结构及生物学成分。   2、急性高血压能够造成足细胞损伤,致使足突融合,足细胞相关蛋白podocin,nestin表达异位。   3、急性高血压导致足细胞相关蛋白podocin,nestin在肾脏的表达减少,蛋白水平及mRNA水平减低。   4、急性高血压导致足细胞相关蛋白位点及表达变化,为进一步明确高血压诱导蛋白尿的发生机制提供理论基础。
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