纳米细菌对肾小管上皮细胞的损伤及晶体滞留的影响

摘要

目的:研究纳米细菌(nanobacteria,NB)对HK-2细胞的损伤作用及机制,并探讨损伤后细胞与一水草酸钙(calcium oxalate monohydrate,COM)晶体粘附性的变化。方法:应用肾结石患者血清培养NB,免疫组化法对NB进行鉴定。实验分为4组:空白对照组、NB组、纳米级羟基磷灰石(nanograde hydroxuapatite,nHAP)组和COM组。HK-2细胞与各组作用物共同培养12、24h后进行形态学观察;培养6、12、24h后取培养液进行过氧化氢(H2O2)、LDH、MDA含量测定,消化细胞并超声粉碎后进行Na+/K+及Ca2+/Mg2+ATP酶活性的测定;培养6、12、24h后各组分别加入COM晶体,利用异硫氰酸荧光素-鬼笔环肽进行细胞荧光染色,于激光共聚焦显微镜下观察细胞与COM晶体的粘附情况。结果:NB组、nHAP组12h后出现细胞形态改变,刷状缘排列紊乱,胞浆、胞核松散,空泡形成;24h后线粒体肿胀,部分细胞核膜溶解、核仁消失,NB组核膜溶解细胞数量多于nHAP组。NB组12、24h H2O2含量高于空白对照组、nHAP组,6、24h MDA含量高于空白对照组、nHAP组,但NB组各时间点LDH含量与空白对照组、nHAP组无明显差异。Na+/K+ATP酶活性在12h后,NB组、nHAP组低于空白对照组,24h后,仅NB组低于空白对照组;Ca2+/Mg2+ATP酶活性在12h后,NB组、nHAP组低于空白对照组,24h后仅NB组低于空白对照组。12h后,NB组粘附COM晶体数量较前增多,而COM组还可见到部分晶体已进入细胞内;24h后,NB组与COM组晶体粘附情况与12h相近。空白对照组与nHAP组未观察到细胞与显著数量的COM晶体粘附。结论:NB对共同培养的HK-2细胞造成损伤,损伤程度随作用时间加长而加重,并强于nHAP,损伤过程中有脂质过氧化反应参与。NB损伤细胞后,细胞的晶体粘附性明显增强,随损伤作用时间的延长,细胞与一水草酸钙晶体的粘附量也会相应地增加;nHAP损伤细胞后未对细胞的晶体粘附性产生显著影响。