慢性移植肾肾病移植肾纤维化机制的研究

摘要

临床背景在过去的二十年里，尸体及亲属供肾移植肾的1年存活率已经普遍超过80％及90％，这些成就归功于我们对移植免疫学理解的加深和良好的组织配型、器官保存及普乐可复、环孢霉素等更强、更具选择性的免疫抑制剂的应用。虽然普乐可复和环孢霉素的应用减少了急性排斥反应的发生率及严重程度，然而在过去的十年里的应用证明它们对于治疗移植肾慢性功能衰竭并没有多大效果，而且移植肾的半数存活率也没有明显提高。近50％的移植肾在移植后十年左右即出现移植肾功能衰竭而要重新进行血透或接受再移植。引起远期移植肾功能衰竭的最常见原因是慢性移植肾肾病，它所引起的移植肾功能衰竭的例数占肾移植1年后因为各种原因发生移植肾功能衰竭总例数的50-80％。而慢性移植肾肾病最主要的特征就是移植肾的纤维化，所以研究慢性移植肾肾病移植肾纤维化的机制已是当前刻不容缓的课题。 目的研究慢性移植肾肾病(CAN)移植肾组织病理学特点及血管紧张素Ⅱ1型受体(AT1R)、转化生长因子-β1(TGF-β1)、Ⅳ型胶原(CollagenⅣ)在慢性移植肾病移植肾纤维化中的作用及其三个因子之间的相互间关系，分析慢性移植肾肾病移植肾纤维化的机制，为临床治疗慢性移植肾肾病提供方向及相应理论依据。 方法收集19例经病理明确为诊断慢性移植肾肾病并行移植肾切除的移植肾标本。患者为行同种异体肾移植术后1～11年移植肾失功者，平均移植肾存活时间为4.4年，其中男性9例，女性10例，年龄20～55岁。11例采用以CsA为基础的免疫抑制治疗方案，8例采用FK506治疗。以10例正常肾组织作为对照组，其中6例为外伤后行肾切除者，4例为肾癌根治术癌旁5cm以外正常组织石蜡标本，年龄24～45岁。29例标本均制成蜡块，同时进行HE染色、PASM染色和Masson染色。同时对移植肾组织标本按照Banff97病理诊断分类标准进行病理诊断及分级，病理诊断分级标准：Ⅰ级轻度间质纤维化和肾小管萎缩伴或不伴有慢性排斥反应的特异改变，Ⅱ级中度间质纤维化和肾小管萎缩伴或不伴有慢性排斥反应的特异改变，Ⅲ级重度间质纤维化和肾小管萎缩、消失伴或不伴有慢性排斥反应的特异改变。接着，所有标本均用免疫组织化学SABC法检测AT1R、TGF-β1及CollagenⅣ的表达，图像分析方法采用HPIAS-1000高清晰度彩色病理图文报告分析系统，通过光学显微镜放大200倍摄取并分析图像。每例随机取肾小球数10个，肾小管随机视野取10个，每例肾小管总数大于60个。对所选视野中的阳性信号进行图像分析，用半定量法估计各因子表达情况：在免疫组化标本中，计算每个肾小球阳性着色的面积及整个肾小球面积，以两者的比值表示每种成分在肾小球中的含量，计算每例切片上所有肾小球各比值的均值，以此值代表此例患者某种成分在肾小球中的相对含量。同样，计算每个视野中肾小管和肾间质阳性着色面积和视野总面积比值，取其均值代表此例患者某种成分在肾小管和间质的相对含量。统计学处理方法采用SPSS10.0软件包进行统计学分析，AT1R、TGF-β1或Ⅳ型胶原在CAN组与正常肾组织中表达的比较采用Mann-WhitneyTest，各CAN病理分级间比较采用NemenyiTest，AT1R、TGF-β1与Ⅳ型胶原三者间两两关系采用Spearman法，取双侧，P＜0.05为统计学差异有显著性。 结果慢性移植肾肾病移植肾病理组织学改变主要表现为肾小球不同程度萎缩、纤维化、玻璃样变，间质不同程度的纤维化和淋巴细胞、浆细胞浸润，小动脉内膜增厚、纤维化、玻璃样变，部分管腔狭窄或闭塞，肾小管不同程度的萎缩，排列较紊乱，部分髓质的集合管扩张，可见较多的蛋白管型等。同时AT1R、TGF-β1和Ⅳ型胶原SABC法染色表明，正常肾组织中AT1R在血管平滑肌细胞和肾小管上皮细胞有弱阳性表达；TGF-β1着色主要位于肾小管上皮细胞细胞浆，多呈弱阳性表达；Ⅳ型胶原主要分布在肾小球、肾小管基底膜及包曼氏囊壁和系膜区，肾间质中少量散在分布，肾小管上皮细胞中未见表达。而慢性移植肾肾病移植肾组织中AT1R在肾小球、肾小管上皮细胞胞膜、血管平滑肌细胞、血管周围及肾间质，表达较正常肾组织明显增加；Ⅳ型胶原除在肾小球、肾小管基底膜及包曼氏囊壁和系膜区的表达较正常肾组织有不同程度增加外，在肾间质中分布亦增加十分明显，肾小管上皮细胞中则无表达；TGF-β1则在肾小管上皮细胞胞浆和胞膜多呈强阳性表达，部分肾小球包曼氏囊壁亦有表达。统计学分析资料后表明AT1R、TGF-β1和Ⅳ型胶原在CAN组肾小球及肾小管、间质的表达比正常肾组织明显增多，两者间差异均有显著性(p值均＜0.01)，且AT1R、TGF-β1和Ⅳ型胶原的表达随CAN病理分级的加重而增加的趋势；AT1R和TGF-β1两者分别在CAN肾小球及肾小管间质中的表达呈正相关(r=0.843，p＜0.01及r=0.836，p＜0.01)。TGF-β1和Ⅳ型胶原两者分别在CAN肾小球及肾小管间质中的表达呈正相关(r=0.943，P＜0.01及r=0.910，P＜0.01)。 结论慢性移植肾肾病移植肾病理组织学改变主要表现为肾小球硬化、肾小管萎缩、间质纤维化、血管内膜增生和单核细胞浸润，细胞外基质(ECM)积聚是肾纤维化的主要病理基础。ECM的主要成分是胶原纤维(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原)、非胶原性糖蛋白(层黏连蛋白、纤维连接蛋白等)、弹性蛋白、蛋白多糖和氨基聚糖。在肾脏组织中，Ⅳ型胶原是主要的胶原成分，本实验表明CAN中Ⅳ型胶原表达有随CAN病理分级增加而增多的趋势，Ⅳ型胶原的表达程度反映了移植肾纤维化的程度，证实Ⅳ型胶原的沉积是移植肾纤维进程中的一个重要因素，提示应用抑制Ⅳ型胶原的产生或促使其降解的药物可能起到延缓其纤维化进程的作用。而TGF-β是一种很强的纤维发生细胞因子，它与一些慢性肾脏及其它脏器疾病的纤维化密切相关。本研究表明TGF-β1在CAN的移植肾组织中呈高表达，并随CAN病理分级的增加有增多的趋势，同时它和Ⅳ型胶原的表达呈正相关，提示TGF-β1可能通过调控移植肾组织中Ⅳ型胶原等成分的变化引起移植肾的纤维化，说明TGF-β1在CAN纤维化进程中的重要的意义。同时本研究表明CAN移植肾组织AT1R呈高表达，且随CAN病理分级加重有增加的趋势，同时AT1R的表达与TGF-β1的表达呈正相关。这说明移植肾组织中AT1R异常过度增加，在与ATⅡ结合后，引起TGF-β1表达增加，最后导致移植肾纤维化，在CAN的移植肾纤维化进程中起着重要的作用。洛沙坦(1osartan，LOS)是一种AT1R的拮抗剂，CampistolJM[13]和el-AgroudyAE[14]等用洛沙坦治疗CAN的患者，除产生显著的降压及减轻蛋白尿的作用，同时也发现其能显著降低TGF-β血浆水平。同时这也从另一个方面说明ATⅡ与AT1受体结合会促进了TGF-β的生成。但ACEⅠ类或AT1R拮抗剂的应用是否能改善移植肾的长期存活尚需进一步的临床研究明确。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

第二章实验部分

第一节 实验材料与方法

第二节 实验结果

一、CAN 病理组织学改变主要特点

二、病理CAN 分级结果

三、正常肾组织中AP1R、TGF-β1和IV型胶原的表达

四、CAN 移植肾组织中AP1R、TGF-β1和IV型胶原的表达

五、AP1R、TGF-β1和IV型胶原在CAN肾组织中正常肾组织的表达情况

第三章讨论

第四章参考文献

第五章附录

第一节 综述 慢性移植肾病中细胞外基质的调控

第二节 符号表

第六章成果

第七章致谢

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