芝麻素减轻自发性高血压大鼠肾脏纤维化作用及其机制讨论论文(2)

　　3 讨论

　　肾纤维化是高血压的常见并发症之一，是反映肾功能损伤程度的最主要指标。肾纤维化形成的主要机制包括胶原过量聚集、细胞外基质( ECM) 在肾间质过度积聚与沉积、α-SMA 不断活化、成纤维细胞大量增生等。肾纤维化若不积极治疗最终可发展为肾衰竭而危及生命。血管紧张素转换酶抑制剂卡托普利已广泛应用于心衰、高血压及肾脏疾病等治疗。它不仅具有抗脂质过氧化、降低血压等作用，而且能有效降低血肌酐、尿蛋白排泄，改善肾小球血流动力学指标，延缓肾小球硬化等。因此，本实验运用卡托普利作为阳性对照药。

　　实验中，HE 和Masson 染色结果显示，模型组大鼠肾小球系膜区基质伴有增生和胶原纤维沉积，肾小管上皮细胞发生颗粒变性伴萎缩，肾间质出现大量蓝染胶原纤维增生，提示高血压时肾脏发生纤维化。用药后，芝麻素明显改善肾小管及肾间质病变，表明芝麻素可减轻SHR 大鼠肾损伤，该结果与前人报道基本一致。研究还发现给予芝麻素处理后，在12 周内，模型组大鼠舒张压随着治疗时间的延长而降低，尤其在治疗后第8 周下降明显，且以芝麻素高剂量组效果显著，提示芝麻素具有降低SHR 大鼠血压的作用，呈剂量依赖性，其结果与本课题组前人报道一致。UmAlb是高血压早期肾功能损害的检测指标，BUN、Scr 是反映中晚期肾功能改变的常用指标。本实验发现，模型组大鼠U-mAlb、BUN、Scr 含量均显著升高，而芝麻素能明显降低以上指标，尤其是高剂量组效果显著。

　　研究已证实氧化应激反应是高血压肾损伤进展的重要因素之一，持续高血压状态可使氧化应激水平增加，抗氧化活性降低，使活性氧簇的生成显著超过机体清除能力，从而导致机体肾组织结构损伤。MDA 水平反映机体脂质过氧化程度和含量，间接反映细胞受自由基攻击的损伤程度，SOD 属于机体内氧自由基清除酶体系重要成员之一。本研究结果显示，模型组大鼠肾脏MDA含量显著升高，SOD 活性明显降低。与模型组相比，芝麻素组及卡托普利组MDA 含量明显减少，SOD 活性显著升高。提示芝麻素可通过提高肾脏SOD 活性，降低MDA 含量来抑制高血压肾脏过度激活的氧化应激反应。TGF-β1是最重要的促纤维化因子，参与诱导肾脏纤维化过程中的多个环节。大量研究证实，持续高血压状态会导致机体抗氧化活性下降，氧化应激水平增加，促使肾脏细胞发生氧化应激反应，导致活性氧簇生成增多，从而上调一些细胞因子的表达，如TGF-β1、结缔组织生长因子( CTGF)等，进而促使肾小管上皮细胞-间充质细胞转分化成为肌成纤维细胞，而肌成纤维细胞是合成ECM 的主要细胞。α-SMA 是肌成纤维细胞的标志物，在TGF-β1刺激下，α-SMA 会明显活化，表达显著上升; TGF-β1等细胞因子还可促使基质金属蛋白酶类( matrix metalloproteinases，MMPs)及其特异性抑制剂组织金属蛋白酶抑制物( tissueinhibitors of metalloproteinases，TIMPs) 过度表达，引起ECM 过度沉积，抑制蛋白酶生成，减少基质降解等，从而最终导致肾脏纤维化。本研究结果显示，模型组大鼠肾组织TGF-β1、α-SMA 阳性细胞和蛋白表达均显著增加，表明持续高血压状态过度激活TGF-β1、α-SMA 的活性。而给予芝麻素处理后，两者阳性细胞和蛋白表达均明显减少，提示芝麻素可下调SHR 大鼠肾脏过度激活的TGF-β1，进而进一步阻滞α-SMA 活化，从而抑制肾小管上皮细胞-间充质细胞转分化为肌成纤维细胞，有效遏制肾脏纤维化的进程。

　　MMPs /TIMPs 是参与肾脏细胞外基质降解的重要酶系统，其活性变化对于维持肾脏ECM 生成与降解的动态平衡十分重要。文献报道，在持续高血压状态下，过度激活的TGF-β1可与肾小球高压相互作用，促使肾组织ECM 降解系统尤其是MMPs /TIMPs 功能紊乱，引起两者过度表达或平衡失调，抑制ECM 降解，促进其生成，从而最终导致肾间质纤维化。MMPs 能水解ECM 中的各种蛋白成分，其活化被认为是ECM 降解的限速关键环节，其中MMP-9 主要降解胶原与明胶等，从而缓解肾间质纤维化。TIMP-1 是MMP-9 特异性抑制剂，正常情况下MMP-9 与TIMP-1 按1∶ 1比例释放，两者共同维持ECM 生成与降解的平衡。有研究表明，肾硬化等ECM 增多的疾病中均有TIMP-1 过度表达或MMP-9 /TIMP-1 比值降低。本实验结果发现，模型组大鼠肾组织MMP-9、TIMP-1 表达均增强，且TIMP-1 表达增强较MMP-9 更为显著，MMP-9 /TIMP-1 比值明显降低，与前人文献报道结果一致。而给予芝麻素处理后，MMP-9、TIMP-1 表达均减弱，但TIMP-1表达减弱较MMP-9 更明显，MMP-9 /TIMP-1 比值显著升高。提示持续高血压状态下，肾脏TGF-β1表达增多，促使MMP-9 与TIMP-1 过度表达或失衡，尤其是TIMP-1 表达显著增强，从而进一步加重肾组织肾间质纤维化进程。而芝麻素能有效下调MMP-9 及TIMP-1 在肾组织的过度表达，尤其下调TIMP-1 表达更显著，上调MMP-9 /TIMP-1，恢复MMP-9 与TIMP-1 间的平衡，减少细胞外基质积聚与沉积，从而减轻肾脏纤维化。综上所述，本课题组推测芝麻素可能是通过其降压和抗氧化应激反应，抑制TGF-β1过度激活，进而阻滞α-SMA 活化，下调TIMP-1 过度表达，上调MMP-9 /TIMP-1，恢复MMP-9 与TIMP-1间平衡，从而减少胶原过量聚集、ECM 在肾间质过度积聚及成纤维细胞大量增生等，发挥减轻自发性高血压大鼠肾脏纤维化作用。但其深入而全面的机制还有待于进一步研究。