应用基因缺失小鼠研究TLR4在LPS诱导的急性肾衰竭中的作用

摘要

目的:探讨Toll样受体4(TLR4)在脂多糖(LPS)诱导的小鼠急性肾衰竭(ARF)肾脏中的作用机制。方法:以TLR4基因缺失的C3H/HeJ小鼠和其野生正常对照的C3H/HeN小鼠为实验对象。实验分TLR4+(C3H/HeN)组、TLR4-(C3H/HeJ)组,单次性腹腔注射LPS(15 mg/kg)诱导小鼠ARF模型。24 h后检测血清肌酐(Cr)和尿素氮(BUN)值来评估肾功能;Nomura评分法对肾组织病理改变进行半定量评分;免疫组织化学SABC法检测TLR4在两组小鼠肾组织中的表达、RT-PCR法检测肾组织总TLR4 mRNA的表达变化、免疫蛋白印迹检测肾组织总TLR4蛋白水平;TUNEL法检测肾脏组织的凋亡情况。结果:TLR4+(C3H/HeN)组的Cr、BUN分别为(202.26±11.08)μmol/L(、20.36±1.52)mmol/L,TLR4-(C3H/HeJ)组的Cr、BUN分别为(109.67±13.32)μmol/L(、6.42±0.41)mmol/L,差异有显著性(P<0.01);TLR4-(C3H/HeJ)组的肾组织结构正常,无明显的病理改变,而TLR4+(C3H/HeN)组小鼠肾小管呈轻中度的病理改变,主要表现为近端肾小管管腔扩大、空泡形成等;与TLR4-(C3H/HeJ)组相比,TLR4+(C3H/HeN)组的TLR4蛋白及mRNA表达明显上调;TUNEL法显示凋亡小体主要出现在TLR4+(C3H/HeN)组小鼠肾脏的近端小管及管周围,肾小球无明显凋亡小体出现,TLR4-(C3H/HeJ)组小鼠肾组织中未检测到凋亡小体,二者平均吸光度值分别为(0.117±0.008)和(0.038±0.003),差异有显著性(P<0.001)。结论:TLR4在LPS诱导的小鼠急性肾功能衰竭的发病中起一定作用。LPS可能通过激活TLR4信号转导途径引起肾组织中肾小管上皮细胞凋亡过度,肾小管上皮细胞数量减少,从而导致急性肾功能衰竭的发生。