百草枯中毒大鼠肾组织中HGF与TGF-β1的表达及促肝细胞生长素的治疗干预研究

论文摘要

目的:百草枯（paraquat,PQ）,是目前世界范围内使用广泛的有机杂环类接触性除草剂,随着其在我国农业上的广泛应用,PQ中毒也日趋增多。PQ对人畜均有较强毒性,经皮肤接触、呼吸道及消化道进入体內，造成急性中毒卸局?死剂量小,病程进展快,且尚缺乏特效解毒剂及有效降低毒物毒性的治疗手段,临床上病死率高。PQ以原形的形式主要经肾脏排泄,这也是导致肾脏损伤的主要原因。目前PQ经肾脏排泄的确切机制及PQ中毒致肾组织损伤机制均尚不完全明确。本研究通过观察PQ染毒大鼠肾组织病理变化,测定血清肌酐（Cr）、尿素氮（BUN）的变化,肾组织匀浆丙二醛（malonaldehyde,MDA）含量、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase , SOD）及谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH-Px）的活力,并应用免疫组织化学方法观察肝细胞生长因子（Hepatocyte growth factor,HGF）与转化生长因子-β1 （Transforming growth factor-β1,TGF-β1）在PQ中毒大鼠肾组织中的表达及相互作用,以及促肝细胞生长素（Hepatocyte Growth-promoting Factors,pHGF）对上述指标的干预影响,进一步探讨PQ中毒致肾损伤的机制及促肝细胞生长素对PQ中毒大鼠肾损伤的预防及治疗作用。方法:选择健康成年SD （Sprague-Dawley）大鼠108只,随机分为三组:①对照组（A组）36只;②染毒组（B组）36只;③pHGF治疗组（C组）36只。B、C组一次性给予25mg/kgPQ腹腔注射染毒,A组给予等量的生理盐水腹腔内注射,之后,C组立即给予pHGF1mg/kg腹腔注射,每12h一次,最长用药时间为14天,B组给予与C组等量生理盐水腹腔注射。A、B、C组分别于染毒后1d、3d、5d、7d、10d、14d各取6只大鼠,乙醚麻醉后腹主动脉取血处死,血液离心后取血清备测定血清BUN、Cr含量;而后迅速留取左肾上极组织,制成10%肾组织匀浆测定MDA含量、SOD及GSH-Px活力,其余肾组织用10%甲醛固定,HE染色观察病理学改变及免疫组织化学法观察HGF及TGF-β1在中毒大鼠肾组织中的表达。结果1.大鼠中毒表现:大鼠于染毒后30min2h即可出现中毒表现,B组主要表现为:倦怠、嗜睡、烦躁、进食水明显减少;呼吸急促、张口呼吸、口周紫绀;血尿、少尿或无尿;走路不稳、肢体无力、头颤;松毛、眼鼻血性分泌物等;C组经pHGF治疗后中毒表现较B组减轻,呼吸困难明显改善,血尿情况改善,少尿、无尿时间均明显缩短。2. PQ中毒大鼠肾组织形态学变化（1）大体标本A组:正常大鼠肾脏外观不肿,色泽正常;B组:染毒大鼠肾脏外观肿胀,被膜紧张,颜色深呈紫黑色,表面有散在出血点;C组:pHGF干预后大鼠肾脏外观肿胀减轻,色泽红,表面无明显出血点。（2）HE染色A组（Fig.4）:肾脏各部分结构在各时间点均无明显病理变化;B组（Fig.5-9）:①肾小球:改变相对轻微,仅为肾小球充血肿胀,炎性细胞浸润;②肾小管:1d时肾小管部分上皮细胞水肿、空泡变性,3d时肾小管上皮细胞均见水肿、渗出、坏死,管腔内可见红色颗粒状坏死物,肾小管上皮间断性损伤部位可见再生上皮细胞;5d时肾小管上皮细胞仍有水肿、坏死,管腔内坏死物减少;710d时肾小管上皮细胞水肿减轻,管腔中坏死物逐渐减少,部分肾小管损伤已修复;14d时肾小管上皮细胞水肿消退,腔内坏死物逐渐溶解消失,肾小管上皮细胞结构基本正常;③肾间质:水肿、充血伴大量炎性细胞浸润;C组（Fig.10-12）:pHGF干预后明显减轻了肾脏病理改变,加速了损伤后的修复。①肾小球:充血肿胀明显减轻;②肾小管:1d时可见肾小管上皮细胞水肿减轻,无明显坏死;3d时仅有小部分肾小管上皮细胞出现坏死,管腔内可见少量坏死物,肾小管损伤部位可见较多再生上皮细胞;5d时肾小管上皮细胞轻度水肿,部分损伤肾小管已修复;710d时肾小管上皮细胞水肿消退,管腔中坏死物消失,损伤已基本修复;14d时肾小管上皮细胞结构正常。③肾间质:可见炎性细胞浸润。3.血清BUN、Cr测定（table 1）A组:血清BUN、Cr各时段均在正常范围内;B组:BUN于第1d显著升高,第3d达高峰,1d、3d、5d各时间点与A组比较有统计学意义（P<0.05）;5d后存活大鼠可逐渐下降,714d时段逐渐恢复正常,与A组比较无意义（P>0.05）;A、B两组比较Cr变化无统计学意义（P>0.05）;C组:BUN在1d、3d时较B组降低,具有统计学意义（P<0.05）,5d、7d时段仍较B组降低,但无统计学意义（P>0.05）;1d、3d时与A组比较有统计学意义（P<0.05）,以后各时间点与A组比较无意义（P>0.05）;三组比较Cr变化均无统计学意义（P>0.05）。4 .肾组织匀浆MDA、SOD及GSH-Px变化（table 2）4.1 MDA测定（Fig.1,table 2）B组:染毒后1d、3d和5d各时间点MDA含量明显高于A组（P<0.01）,7d、10d时段逐渐下降,但仍高于A组（P<0.05）,14d时与A组比较无统计学意义（P>0.05）;C组:染毒后1d、3d及5d各时间点MDA均较B组明显降低（P<0.05）,714d各时间点与B组比较无统计学意义（P>0.05）;1d和3d时段高于A组（P<0.05）,其它各时间点与A组比较均无统计学意义（P>0.05）。4.2 SOD测定（Fig.2,table 2）B组:染毒后1d、3d时段SOD活力均明显低于A组（P<0.01）,5d和7d时段仍低于A组（P<0.05）,10d、14d及SOD活力逐渐升高,与A组比较无统计学意义（P>0.05）;C组:染毒后1d、3d、5d及7d各时间点SOD活力均较B组升高（P<0.05）;但1d与3d时明显低于A组（P<0.01）,其它各时间点与A组比较均无统计学意义（P>0.05）。4.3 GSH-Px活性检测（Fig.3,table 2）B组:染毒后1d和3d时GSH-Px活力低于A组（P<0.05）,5d及以后各时间点活力逐渐升高,与A组比较无统计学意义（P>0.05）;C组:染毒后1d和3d时段GSH-Px活力较B组增高（P<0.05）,其余各时间点与B组比较无统计学意义（P>0.05）;各时间点与A组比较无统计学意义（P>0.05）。5治疗前后肾组织HGF及TGF-β1的免疫组织化学检测结果（Table 3）5.1 HGF在大鼠肾组织中的表达与分布（Fig.13-25）A组（Fig.13）:HGF仅在肾小管少许表达;B组（Fig.14-19）:于染毒后1d,即可发现HGF在肾小管上皮细胞的细胞核中表达,3d达高峰,与A组比较有统计学意义（P<0.01）,此后开始缓慢下降,57d仍强于A组,与A组比较有统计学意义（P<0.05）;1014d以后与A组相比无统计学意义（P>0.05）;C组（Fig.20-25）:HGF仍主要表达于肾小管上皮细胞的细胞核中,且表达自17d各时间点均较B组明显增强（P<0.01）,1014d与B组比较仍有统计学意义（P<0.05）;在17d各时间点均明显高于A组（P<0.01）;1014d时与A组比较仍有统计学意义（P<0.05）。5.2 TGF-β1在大鼠肾组织中的表达与分布（Fig.26-38）A组（Fig.26）:可见TGF-β1在肾小管上皮细胞的胞质中微弱表达;B组（Fig.27-32）:染毒后1d,TGF-β1表达明显增强,7d达高峰,110d各时间点与A组相比,差异均具有统计学意义（P<0.01）;14d仍有表达,与A组相比仍有统计学意义（P<0.05）;C组（Fig.33-38）:染毒后1d,TGF-β1在肾小管上皮细胞的胞质中亦出现表达,114d各时间点与B组相比均减弱,差异均有统计学意义（P<0.05）;但与A组相比,17d各时间点TGF-β1的表达明显高于A组,差异具有统计学意义（P<0.01）,1014d与A组比较仍有统计学意义（P<0.05）。结论1.百草枯腹腔注射染毒可引起肾损伤,且主要表现为肾小管上皮细胞损伤,表明百草枯腹腔注射染毒是制造急性肾损伤动物模型的可靠办法;2.百草枯中毒大鼠血清BUN于1d开始升高,3d可达高峰,714d可恢复正常,证实百草枯致肾损伤时可出现BUN改变;Cr变化无统计学意义;3.百草枯中毒大鼠体内MDA水平升高、SOD及GSH-Px活力下降,提示体内存在过氧化损伤及氧化-抗氧化失衡,可能是百草枯致肾损伤的机制之一;4.百草枯中毒大鼠肾组织中HGF及TGF-β1主要在肾小管表达,可能是肾小管损伤与修复过程中的一对重要互逆平衡因素;5.促肝细胞生长素治疗后,可明显降低百草枯中毒大鼠肾组织MDA含量,增加SOD及GSH-Px活力,从而减轻氧化应激对肾组织和细胞的损伤;6.促肝细胞生长素可通过促进体内HGF的合成及表达,间接抑制TGF-β1的表达,从而抑制肾小管损伤,促进肾小管上皮细胞修复和再生,减轻百草枯中毒所致肾损伤。

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• 1的表达及促肝细胞生长素的治疗干预研究'>研究论文 百草枯中毒大鼠肾组织中HGF与TGF-β₁的表达及促肝细胞生长素的治疗干预研究
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述 HGF/C-met对中毒性肾病的保护作用
• 致谢
• 个人简历