改良构建大鼠单侧输尿管梗阻肾间质纤维化模型

文题释义：肾盂积液：输尿管完全或不完全梗阻时,由于尿液无法正常排出体外而导致肾盂积液。慢性肾盂积液引起的肾脏损伤是不可逆的,可由多种上尿路梗阻性疾病诱发,导致肾盂肾盏扩大,肾小管与肾小球结构与功能丧失,进而肾组织萎缩。 肾间质纤维化：是各种慢性肾病发展至终末期的共同病理特征,以肾小管间质瘢痕硬化为特征,最终导致肾脏组织功能完全丧失。该过程受到转化生长因子β、成纤维细胞生长因子、内分泌等信号通路的调控,肾间质纤维化动物模型是研究相关药物药理机制的重要模型。 背景：传统的大鼠单侧输尿管梗阻手术方法,可以在较短的时间内(一两周)导致动物梗阻侧肾脏发生肾间质纤维化,但具有术后并发症较多、死亡率较高的缺点。 目的：优化并改良大鼠单侧输尿管梗阻手术操作,降低动物术后的并发症发生率,提高存活率,检测改良单侧输尿管梗阻方法建模大鼠的病理生理指标,为功能药理学基础研究提供背景数据支持。 方法：①取20只雄性SD大鼠,随机分为4组,分别进行传统单侧输尿管梗阻方法结扎、改良单侧输尿管梗阻方法结扎、不游离输尿管结扎、开腹腔但不结扎输尿管(假手术组)操作,术后14 d时比较组间大鼠肾间质纤维化成模率、死亡率、术后并发症发生率的差异;②另取28只SD大鼠,雌雄各半,随机分为改良组与假手术组,采用尿液分析、血细胞分析、血液生化分析方法,检测两组大鼠的生理指标,并通过苏木精-伊红染色与Masson染色法,观察改良组大鼠术后14,21 d时的肾脏组织病理学结果。 结果与结论：①与不游离输尿管结扎组大鼠相比,传统单侧输尿管梗阻组和改良单侧输尿管梗阻组大鼠的成模率高;②在单侧输尿管梗阻手术操作过程中,采用输尿管中段双结扎、中间不剪断的改良方法与传统方法相比,操作更简便易行,手术开创更小,肾间质纤维化成模快、成模率较高,动物术后死亡率与并发症发生率均低;③改良组与假手术组相比,术后14 d时的尿素氮、谷草转氨酶、白蛋白等血液生化指标差异有显著性意义(P < 0.05),其梗阻侧肾脏的组织病理切片苏木精-伊红染色与Masson染色结果均可见典型的肾间质纤维化病理特征。 ORCID: 0000-0001-7823-2897(孙杰) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

硒与苯那普利抑制单侧输尿管梗阻大鼠肾间质纤维化

目的研究亚硒酸钠与苯那普利对单侧输尿管梗阻(UUO)大鼠肾间质纤维化(RIF)的保护作用及其机制。方法将大鼠随机分为假手术组、UUO组(结扎单侧输尿管建立UUO模型)、UUO+硒组(亚硒酸钠0.2 mg/kg·d灌胃)和UUO+苯那普利组(苯那普利10 mg/kg·d灌胃),每组18只。术后第7、14和21天,各组随机处死6只大鼠,肾组织行HE和Masson染色,观察RIF程度;免疫组化法检测结缔组织生长因子(CTGF)、转化生长因子-β1(TGF-β1)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和Ⅲ型胶原(ColⅢ)的表达;Western blot检测CTGF和TGF-β1蛋白表达;比色法检测谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的含量。结果术后第7、14和21天,硒组和苯那普利组RIF较UUO组明显减轻(P<0.05);肾组织CTGF、TGF-β1、α-SMA、ColⅢ表达强度和MDA含量明显低于UUO组(P<0.01或P<0.05);GSH-Px和SOD含量明显高于UUO组(P<0.05)。两干预组之间各项指标无明显差异。UUO组TGF-β1、CTGF、α-SMA、ColⅢ的表达和RIF指数与MDA含量呈正相关(P<0.05),与SOD和GSH-Px含量呈负相关(P<0.05);CTGF与α-SMA、ColⅢ的表达呈正相关(P<0.05),CTGF、α-SMA和ColⅢ表达与RIF病变程度呈正相关(P<0.05)。结论亚硒酸钠与苯那普利均可减轻UUO模型大鼠RIF。     

单侧输尿管梗阻模型大鼠肾间质纤维化过程中血小板衍生生长因子D的表达

背景：血小板衍生生长因子在肾间质中通过诱导肾小管间质细胞增生、表型转化、炎性细胞浸润等导致肾小管间质纤维化。 目的：观察血小板衍生生长因子D在单侧输尿管梗阻模型大鼠肾脏组织中的表达水平及随时间的演变情况。 方法：将成年健康雄性SD大鼠60只随机分为模型组及假手术组,将模型组大鼠左侧输尿管结扎剪断建立单侧输尿管梗阻模型,假手术组大鼠不结扎剪断仅游离左侧输尿管。术后3,7,14,21,28 d,通过免疫组化检测血小板衍生生长因子D在肾脏组织中的表达分布情况,实时荧光定量RT-PCR方法检测血小板衍生生长因子D mRNA的表达水平及变化。 结果与结论：假手术组血小板衍生生长因子D仅少量表达于肾小球系膜细胞及血管平滑肌细胞,而在模型组,血小板衍生生长因子D同时表达于肾间质纤维化区域,随纤维化程度加重,表达增多。同时模型组血小板衍生生长因子D mRNA表达量较假手术组显著增多(P < 0.05),且表达随时间延长逐渐增多。提示血小板衍生生长因子D在单侧输尿管梗阻模型肾间质纤维化过程中发挥着促纤维化的重要意义。     

胰激肽原酶减轻单侧输尿管梗阻大鼠肾间质纤维化

目的:探讨胰激肽原酶(PK)对单侧输尿管梗阻(UUO)所致肾间质纤维化大鼠肾脏的保护作用。方法:雄性Sprague-Dawley大鼠建立UUO模型后随机分为4组:UUO7组、UUO14组、UUO+PK7组和UUO+PK14组,其中UUO+PK7组和UUO+PK14组给予腹腔注射PK(7.2 U·kg^-1·d^-1)治疗14 d,分别于第7天和第14天处死大鼠;假手术组给予生理盐水。采用Masson染色、HE染色和透射电镜观察各组大鼠的肾间质纤维化程度;免疫组化和Western blot法分别检测炎症因子、致纤因子、氧化应激、细胞凋亡及细胞自噬调控因子的表达。结果:PK治疗明显减轻UUO大鼠肾小管间质纤维化程度,并呈时间依赖性,这种改善伴随着炎症介质[单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)和Toll样受体2(TLR-2)]及致纤因子[转化生长因子β1(TGF-β1)和结缔组织生长因子(CTGF)]的表达下调。UUO所致氧化应激表现为氧化酶[NADPH氧化酶2(NOX-2)和NOX-4]的表达增加和抗氧化酶[超氧化物岐化酶1(SOD1)和SOD2]的表达...     

HSP47在单侧输尿管梗阻大鼠模型肾脏组织的表达及作用

目的:观察HSP47在单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)大鼠模型肾脏组织的表达情况,探讨HSP47在肾小管间质纤维化中的作用.方法:将SD大鼠随机分为模型组(UUO组)和假手术组(Sham组),每组8只.采用单侧(左)输尿管结扎方法,建立梗阻性肾小管间质纤维化大鼠模型.术后第14天处死动物.观察两组间蛋白尿和血肌酐水平, 运用HE和Masson染色观察肾脏组织形态学改变,采用免疫组织化学方法检测HSP47、胶原Ⅳ(Collagen Ⅳ)的表达.结果:与Sham组比较,UUO组大鼠血肌酐水平升高,蛋白尿差异无统计学意义.光镜下UUO组大鼠肾组织出现不同程度的肾小管扩张、间质炎症细胞浸润,间质面积增宽、部分肾小管萎缩、肾小管上皮细胞空泡样变性.Masson染色结果显示UUO组大鼠肾组织胶原在肾小管周围、间质区显著增多.免疫组织化学结果显示UUO组大鼠肾组织HSP47表达显著增加,在肾小管周围、间质区表达增加最明显;Collagen Ⅳ表达显著增加,在肾小管基底膜、间质区表达增加最明显.结论:HSP47在UUO大鼠模型肾脏组织中表达上调,且与胶原表达部位一致,提示HSP47促进肾间质纤维化,且该作用与其促进胶原蛋白的合成有关.     

单侧输尿管梗阻肾间质纤维化模型大鼠与川芎嗪的干预

背景：肾间质纤维化与组织基质金属蛋白酶2和金属蛋白酶组织抑制因子2表达失衡有关。 目的：建立单侧输尿管梗阻肾纤维化模型,观察川芎嗪治疗后肾间质病理变化及肾组织组织基质金属蛋白酶2和金属蛋白酶组织抑制因子2的表达变化。 方法：24只雌性SD大鼠分为3组,除假手术组外,模型组及川芎嗪组均在无菌条件下行左侧输尿管结扎建立单侧输尿管梗阻模型,川芎嗪组于术前1 d开始灌胃给药,40 mg/(kg•d),1次/d,连续2周。术后14 d处死各组大鼠,留取梗阻侧肾组织行苏木精-伊红染色和Masson染色以观察肾组织病理改变,免疫组化和反转录-聚合酶链反应方法检测肾组织基质金属蛋白酶2、金属蛋白酶组织抑制因子2的表达水平。 结果与结论：川芎嗪组可明显减轻肾小管的扩张和萎缩,减轻肾间质纤维组织增生及炎性细胞浸润。与假手术组相比,模型组基质金属蛋白酶2、金属蛋白酶组织抑制因子2蛋白和mRNA基因表达均明显增加(P < 0.01);川芎嗪组上述物质表达较模型组明显减少(P < 0.01)。提示川芎嗪通过下调基质金属蛋白酶2、金属蛋白酶组织抑制因子2的表达,从而改善单侧输尿管梗阻大鼠的肾间质纤维化。     

单侧输尿管梗阻模型小鼠肾脏微血管损伤与肾间质纤维化的关系研究

目的:观察单侧输尿管梗阻(UUO)后小鼠肾脏管周毛细血管(PTC)损伤、继发低氧及肾组织纤维化的变化,进一步探讨管周毛细血管损伤和缺氧对肾间质纤维化的影响。方法:将48只雄性昆明小鼠随机分为UUO组和对照组,采用左侧输尿管结扎术复制UUO模型,于术后1、3、7、14 d分别处死2组小鼠取左肾。采用M asson染色评定肾间质损伤程度;免疫组织化学方法测定血小板反应蛋白-1(TSP-1)、低氧诱导因子-1α(H IF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)表达和PTC密度变化;免疫印迹检查VEGF蛋白表达的变化。结果:假手术组肾组织结构形态正常,无纤维化的表现。UUO术后第1 d TSP-1表达开始升高,第3-14 d时升高更加显著(P0.05);VEGF在第1 d表达升高,第3-14 d表达逐渐降低(P0.05);PTC密度随之逐渐下降,H IF-1α表达逐渐升高,肾间质面积逐渐扩大。相关分析显示,TSP-1与PTC密度呈负相关(r=-0.874),PTC密度与H IF-1α表达呈负相关(r=-0.930),VEGF表达与PTC密度呈正相关(r=0.745),PTC密度与肾纤维化面积呈负相关(r=-0.787),H IF-1α与肾纤维化面积呈正相关(r=0.835),均P0.01。结论:UUO模型小鼠TSP-1表达升高,VEGF表达下降,PTC损伤和组织缺氧加重,肾间质纤维化面积扩大;缺血和缺氧可能是UUO后肾组织病变发生发展的重要原因。     

IL-17在肾间质纤维化中的作用初探

探讨白细胞介素17(IL-17)在肾间质纤维化发生发展中的作用。采用的体内实验为,以单侧输尿管梗阻(unilateral ureteric obstruction,UUO)启动纤维化病理过程。将C57BL/6小鼠分为假手术组(Sham)和单侧输尿管梗阻(unilateral ureteric obstruction,UUO)组,分别于术后第1、3、7天处死,留取手术侧肾组织。采用HE、PAS、PASM、Masson染色评价肾间质组织病理变化。以免疫组化、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达水平;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测IL-17在肾组织中的表达情况。体外实验为,分离培养C57BL/6小鼠肾成纤维细胞,转化生长因子β1(TGF-β1)刺激使其转化为肌成纤维细胞,继而用蛋白免疫印迹法(western blotting)检测IL-17的刺激下α-SMA表达水平。结果显示,组织病理学检查显示随着梗阻时间延长,炎性细胞浸润明显,肾小管萎缩,间质面积增大,Ⅰ型胶原和α-SMA增多。PCR检测显示α-SMA mRNA表达增多。但ELISA结果显示肾组织中IL-17含量呈下降趋势。Western blot结果表明肌成纤维细胞在IL-17的刺激下,α-SMA蛋白水平显著下降。实验说明,单侧输尿管梗阻手术可导致相应侧肾组织发生纤维化病变,但肾组织中IL-17含量与纤维化病变并不一致,在体外实验中IL-17可下调肌成纤维细胞表达的α-SMA。     

纤维连接蛋白在肾间质纤维化大鼠肾组织中的表达

背景：纤维连接蛋白表达增加在肾间质纤维化疾病进展过程中发挥着的重要作用。 目的：观察纤维连接蛋白在肾间质纤维化大鼠肾组织中的表达。 方法：72只大鼠随机等分为对照组、假手术组和模型组。模型组建立单侧输尿管梗阻模型;假手术组仅开腹游离左侧输尿管;对照组不做任何处理。 结果与结论：与对照组及假手术组比较,模型组大鼠梗阻时间越长,肾小管间质损害程度越重,纤维化越明显,肾组织中纤维连接蛋白、基质金属蛋白酶9和转化生长因子β1表达即明显增多,且随着梗阻时间延长,肾组织中纤维连接蛋白、基质金属蛋白酶9和转化生长因子β1表达呈持续增加趋势,至造模后第14天达到高峰,与同期对照组、假手术组相比差异有显著性意义(P < 0.01),说明在大鼠肾纤维化形成过程中,纤维连接蛋白的蛋白表达在肾损伤早期即显著增加,并随肾间质纤维化程度加重而逐步升高,从而促进肾纤维化的发生。而基质金属蛋白酶9的高表达可能是加重肾间质损害的因素之一。     

血管内皮生长因子在梗阻性肾病大鼠肾间质纤维化中的变化

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factorVEGF)是一种多功能细胞因子。目前认为VEGF与糖尿病肾病蛋白尿的形成有关,在5/6肾切除大鼠外源性VEGF具有保护肾功能的作用。本实验利用大鼠单侧输尿管结扎(UUO)模型观察VEGF在肾间质纤维化中的变化。1材料与方法1.1实验动     

α-平滑肌肌动蛋白和E-钙依赖性黏附素在肾间质纤维化大鼠肾组织中的表达

目的： 检测单侧输尿管梗阻(UUO)所致大鼠肾间质纤维化模型肾组织中α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和E-钙依赖性黏附素(E-Cad)表达的动态变化,并观察比较在肾小管间质纤维化不同阶段的病理变化。方法:采用 54只雄性健康SD大鼠随机分为正常组、假手术组和模型组,模型组行左侧输尿管结扎术,正常组21 d处死6 只动物,假手术组和UUO组分别于术后 3、7、14、21 d 各处死6只动物,共48只,取肾组织常规行HE染色、六胺银染色光镜下观察,取肾皮质电镜下观察病变情况。采用蛋白印迹法检测肾组织α-SMA、E-Cad 蛋白表达。结果: (1)随着造模时间的延长,肾小管间质纤维化逐渐加重,UUO术后21 d的肾小管扩张与萎缩均明显,肾间质有大量的纤维化组织出现。(2)与假手术组相比,模型组肾组织α-SMA于术后第3 d 即表达增加,并随梗阻时间延长表达逐渐增加,至UUO术后21 d达高峰。21 d模型组与假手术组比较,有显著差异(P<0.01)。(3)而E-Cad 蛋白于术后第3 d 即表达降低,并随梗阻时间延长逐渐降低。 结论: 在UUO阻塞性肾病中,α-SMA蛋白表达呈时间依赖性上调,而E-Cad 蛋白表达呈时间依赖性下调,提示在阻塞性肾病中,肌纤维母细胞的活化是一个动态的过程,可能与肾小管上皮细胞转分化有关。     

Smad2/3信号蛋白在大鼠梗阻性肾病肾组织中的表达

目的:探讨Smad2/3信号蛋白在大鼠梗阻性肾病模型肾组织中的表达及可能作用。 方法:采用单侧输尿管结扎（UUO）模型，分别于造模后1、3、7、14、21和28 d取肾组织，用免疫组化法检测TGFβ₁、磷酸化Smad2/3和α-SMA在梗阻肾肾组织中的表达；用原位杂交方法检测梗阻肾组织TGFβ₁ mRNA的表达。结果:正常大鼠肾组织具有基础的TGFβ₁(4.32%±1.72%)和磷酸化Smad2/3［(19.31±5.37）个/mm2］的表达，α-SMA只表达于血管平滑肌，肾小管-间质无表达。UUO术后1 d，TGFβ1的表达无明显增加(5.15%±2.08% vs对照组，P>0.05)，第3 d明显增加(13.55%±6.33% vs 对照组，P<0.01)，第7 d达高峰(26.78%±8.77% vs 对照组，P<0.01)，此后表达减少；磷酸化Smad2/3的表达在UUO术后3 d明显增加［(67.95±13.87）个/mm2 vs 对照组，P<0.01］，并持续增加到第7 d［（150.61±27.34）个/mm² vs 对照组，P<0.01］，此后表达减少；而UUO术后3 d肾组织α-SMA表达亦明显升高（5.58％±1.23％ vs 对照组，P<0.01），7 d达到高峰（13.43％±3.32％ vs 对照组，P<0.01），14 d表达开始下调；UUO术后肾间质细胞外基质的沉积随着疾病的进展而进行性增加，第28 d达到最高峰。梗阻肾肾组织中TGFβ₁、磷酸化Smad2/3以及α-SMA的表达时相一致并呈明显正相关（r₁=0.932, P<0.01；r₂=0.946, P<0.01），并与肾间质区域细胞外基质的积聚密切相关。 结论:磷酸化Smad2/3信号蛋白在大鼠梗阻性肾病肾组织中的表达明显增高，可能在肾间质纤维化的过程中起重要作用。     

结缔组织生长因子在单侧输尿管梗阻大鼠肾脏中的表达及其意义

目的： 观察结缔组织生长因子（CTGF）在单侧输尿管梗阻（UUO）大鼠模型中的动态表达，探讨CTGF在肾小管间质纤维化中的作用机制。方法： 将48 只Wistar大鼠随机分为UUO组和假手术（SO）组，采用左输尿管结扎术复制UUO模型，于术后1、3、7、14 d分别处死2组大鼠取左肾。采用Masson染色评定肾小管间质损伤程度；逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR) 方法检测肾组织转化生长因子-β₁（TGF-β₁）、CTGF、Ⅰ型胶原（ColⅠ）和纤溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1）mRNA表达；免疫组织化学方法测定TGF-β₁、CTGF、ColⅠ、PAI-1表达；Western blotting方法检测CTGF蛋白表达量的变化。结果: UUO术后1d，梗阻肾TGF-β₁ mRNA表达开始升高，第3-14d时升高更显著（P<0.01），CTGF、ColⅠ、PAI-1 mRNA水平随之逐渐升高。免疫组织化学染色发现，UUO大鼠肾小管和间质区域CTGF表达随病程进展逐渐增强；相关分析显示，UUO术后第7d，CTGF表达量与肾小管间质损伤指数、肾小管间质TGF-β₁、ColⅠ、PAI-1表达强度均呈正相关，相关系数（r）分别为0.62、0.85、0.78和0.76（均P<0.01）。Western blotting结果显示，CTGF蛋白水平在术后第3d开始上升，随病程进展更显著。结论: CTGF可通过促进细胞外基质产生和抑制细胞外基质降解双重途径诱导肾小管间质纤维化的发生和进展。     

Basigin/CD147 promotes renal fibrosis after unilateral ureteral obstruction

Regardless of their primary causes, progressive renal fibrosis and tubular atrophy are the main predictors of progression to end-stage renal disease. Basigin/CD147 is a multifunctional molecule-it induces matrix metalloproteinases and hyaluronan, for example-and has been implicated in organ fibrosis. However, the relationship between basigin and organ fibrosis has been poorly studied. We investigated basigin's role in renal fibrosis using a unilateral ureteral obstruction model. Basigin-deficient mice (Bsg(-/-)) demonstrated significantly less fibrosis after surgery than Bsg(+/+) mice. Fewer macrophages had infiltrated in Bsg(-/-) kidneys. Consistent with these in vivo data, primary cultured tubular epithelial cells from Bsg(-/-) mice produced less matrix metalloproteinase and exhibited less motility on stimulation with transforming growth factor β. Furthermore, Bsg(-/-) embryonic fibro blasts produced less hyaluronan and α-smooth muscle actin after transforming growth factor β stimulation. Together, these results demonstrate for the first time that basigin is a key regulator of renal fibrosis. Basigin could be a candidate target molecule for the prevention of organ fibrosis.     

不同预缺血时间对肾小管间质纤维化的影响

目的：在建立缺血所诱发的肾小管间质纤维化大鼠模型基础上，探讨不同预缺血时间对肾脏纤维化的影响。方法:双侧肾蒂夹闭40 min后恢复灌注，制作缺血再灌注损伤模型，8 d前用同样方法分别造成肾脏预缺血10 min、20 min和30 min。预缺血后1 d、4 d、8 d和第2次缺血后5 周收集血样和肾脏标本。Masson特殊染色法观察小管间质纤维化程度；Western blotting法测定α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、TGF-β1和磷酸化Smad2蛋白表达；免疫组织化学法观察肾脏α-SMA 和TGF-β1的分布。结果:术后5周单纯缺血再灌注组（I/R）和10 min 缺血预处理组（I-10/I）出现了相似程度的小管间质纤维化病变；30 min缺血预处理组（I-30/I）的肾脏纤维化明显加重，并伴有肾脏重量的增加、肾功能的减退和α-SMA、TGF-β1、phospho-Smad2蛋白表达进一步上调；相反，20 min缺血预处理组（I-20/I）的肾脏纤维化显著减轻甚至消失，与假手术对照组（sham）相比上述蛋白的表达无显著差异。结论:长时间的肾脏缺血可以引起小管间质纤维化，提前进行缺血预处理影响此病理改变，其作用结果与预缺血的时间长短密切相关，时间适中的预缺血能保护肾脏免于纤维化结局，其保护机制有待进一步研究。另外，肌成纤维细胞增多（α-SMA阳性）和TGF-β1/Smad信号通路激活可能参与缺血性小管间质纤维化病变过程。