【摘要】目的研究流行性出血熱(EHF)腎組織中增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)和波形絲蛋白(vimentin)的表達(dá)及意義。方法應(yīng)用多重PAP免疫組化方法,對(duì)17例EHF尸檢腎組織中PCNA和vimentin的表達(dá)進(jìn)行觀察。結(jié)果EHF尸檢腎組織PCNA的陽性率為64.71%,集合管的增殖指數(shù)顯著大于遠(yuǎn)曲小管(P∨0.01),低血壓休克期患者遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞vimentin呈強(qiáng)陽性表達(dá),相同部位PCNA也呈陽性,PCNA的陽性強(qiáng)度與局部病變的程度相一致。結(jié)論EHF患者急性腎功能衰竭的早就存在損傷腎小管上皮細(xì)胞的再生、增殖和分化,這些變化在EHF腎損傷的修復(fù)反應(yīng)中具有重要的意義。
流行性出血熱(EHF)累及腎臟時(shí),可表現(xiàn)為不同程度的急性腎功能衰竭(ARF)。組織形態(tài)學(xué)及免疫組化研究表明,EHF腎損傷除腎髓質(zhì)出血外,主要表現(xiàn)為腎小管不同程度的變性、壞死和細(xì)胞骨架改變〔1,2〕。目前認(rèn)為,病毒的直接作用、免疫因素和炎性介質(zhì)的參與,以及低血壓休克共同作用所致腎小管上皮細(xì)胞損傷是ARF的主要原因,但對(duì)腎臟損傷后的修復(fù)過程卻了解甚少。我們以抗增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)和抗波形絲蛋白(vimentin)的單克隆抗體(mAb),檢查了受損傷的腎組織中腎小管上皮細(xì)胞的增殖和分化,并探討了腎小管上皮細(xì)胞的再生在腎損傷后修復(fù)過程中的作用。
1.材料和方法
1.1 材料腎組織標(biāo)本取自17例EHF患者尸檢腎臟(由上海醫(yī)科大學(xué)病理學(xué)教研室提供),其中男14例,女3例,年齡20~58歲。臨床分期:低血壓休克期5例、少尿期11例、恢復(fù)期1例。所有病例既往均無急、慢性腎臟病病史,但均有不同程度的ARF,死后經(jīng)組織病理學(xué)和檢測(cè)病毒抗原而確診。正常對(duì)照組(5例)的標(biāo)本取自腎良性腫瘤旁的組織,經(jīng)HE染色后光鏡觀察,腎組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)基本正常。上述組織經(jīng)100mL/L福爾馬林固定、石蠟包埋,制成連續(xù)性切片(5μm)后待檢。免疫組化中所用一抗為抗PCNA(PC10,1∶100,DaKo公司產(chǎn)品)的mAb和抗波形絲蛋白(vimintinV9,1∶200,DaKo公司產(chǎn)品)的mAb。
1.2 方法
1.2.1 EHF腎組織的免疫組化染色采用多重PAP染色法〔3〕。主要步驟:組織切片脫蠟至水,以甲醇(800mL/L)H2O2(3.3mL/L)處理40min,滅活內(nèi)源性過氧化物酶后,再以20mL/L正常羊血清37℃封閉1h.然后依次加抗PCNAmAb(1∶100)或抗vimentinmAb(1∶200,4℃孵育72h),羊抗鼠IgG(1∶300,本室制備)及鼠PAP(1∶10000,武漢生物制品所)進(jìn)行多重PAP染色。實(shí)驗(yàn)中以正常腎組織替代EHF患者的腎組織,以無關(guān)mAb或替代一抗及同一組織片作為自身對(duì)照。醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)搜集整理
1.2.2 PCNA+細(xì)胞核的定量采用了以下幾個(gè)指標(biāo):①每個(gè)腎小球中PCNA的相對(duì)均值為所有腎小球中PCNA+細(xì)胞總數(shù)除以腎小球個(gè)數(shù)。②分別計(jì)數(shù)腎小管不同部位PCNA+的細(xì)胞,并隨機(jī)計(jì)數(shù)10個(gè)高倍視野中PCNA+的腎小管上皮細(xì)胞數(shù)。③增殖指數(shù)(PI)為平均每個(gè)高倍視野中PCNA+的細(xì)胞數(shù)。所獲結(jié)果以━±s表示,組間均數(shù)的差異采用t檢驗(yàn)。
2.結(jié)果
2.1 EHF腎組織中PCNA的表達(dá)17例EHF患者的腎臟中,有11例PCNA呈陽性(64.71%)。各節(jié)段腎小管的PI值不盡相同(3.13~22.99)。PCNA+細(xì)胞主要分布于遠(yuǎn)曲小管和集合管,但集合管的PI值顯著大于遠(yuǎn)曲小管(P∨0.01)。腎皮質(zhì)遠(yuǎn)曲小管也有不同程度的PCNA表達(dá),定位于細(xì)胞核。腎小球中PCNA的相對(duì)平均值為1.63,與正常對(duì)照組無顯著差異(P∧0.05)。PCNA+細(xì)胞不僅見于形態(tài)正常的腎小管,也見于“增生的集合管”(7/11例)。其中6例在PCNA表達(dá)的部位伴有不同程度的腎小管損傷、出血等病變。另外,部分病例的血管內(nèi)皮細(xì)胞(2/17)和間質(zhì)中,浸潤(rùn)的炎細(xì)胞PCNA的表達(dá)呈陽性。在低血壓休克期患者的腎臟中,可檢出PCNA的表達(dá)(4/5例),少尿期PCNA+細(xì)胞數(shù)增多,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P∧0.05)。10例正常對(duì)照組的腎組織僅1例PCNA呈陽性,且PCNA+細(xì)胞數(shù)極少。
2.2 EHF腎組織中vimentin的表達(dá)17例EHF患者的尸檢腎臟中,腎小球vimentin的表達(dá)同正常對(duì)照組;9例低血壓休克期患者腎臟的遠(yuǎn)曲小管及集合管上皮細(xì)胞vimentin的表達(dá)呈陽性,定位于胞漿近基膜處,外髓部位的集合管表達(dá)極弱。有6例患者的組織連續(xù)切片中,PCNA和vimentin表達(dá)于同一部位的集合管,且大多數(shù)集合管上皮細(xì)胞有變性壞死。表達(dá)vimentin的小血管有不同程度的擴(kuò)張和充血,尤以髓質(zhì)為甚并伴有出血。正常對(duì)照組的腎小球、大血管內(nèi)皮和平滑肌中vimentin呈均勻分布,但腎小管呈陰性。
2.3 病理形態(tài)學(xué)改變8例EHF患者的腎小球毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,并伴有系膜區(qū)增寬或輕度系膜細(xì)胞增生,3例有局灶、節(jié)段性腎小球纖維化。近曲小管上皮細(xì)胞有玻璃樣變性者3例、壞死者9例;髓質(zhì)腎小管上皮細(xì)胞發(fā)生變性壞死者13例、腔內(nèi)有蛋白管型者8例、上皮細(xì)胞管型者9例、紅細(xì)胞管型者9例和鹽類結(jié)晶者6例。5例腎髓質(zhì)部位有灶性壞死,10例有腎小管再生的形態(tài)學(xué)表現(xiàn),以集合管最明顯,偶見核分裂相。14例腎間質(zhì)有不同程度的水腫和血管擴(kuò)張、淤血,16例伴有彌漫性出血,9例有散在淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞浸潤(rùn)。
3.討論
PCNA是細(xì)胞DNA聚合酶的輔助蛋白,具有促進(jìn)DNA聚合酶δ延伸DNA鏈,及增強(qiáng)DNA聚合酶Ⅲ活性的作用。近年研究發(fā)現(xiàn),在損傷細(xì)胞的DNA修復(fù)過程中,也表達(dá)PCNA〔4〕。Vimentin是一類中間絲蛋白,正常僅表達(dá)于間質(zhì)細(xì)胞,是細(xì)胞早期增殖、分化的標(biāo)志之一。缺血后2~5d,vimenti3片段的表達(dá)增強(qiáng),提示損傷部位有細(xì)胞的增殖反應(yīng)〔5〕。
本研究結(jié)果顯示,在EHF低血壓休克期病例的遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞vimentin呈強(qiáng)陽性表達(dá),PCNA呈陽性,且后者表達(dá)的強(qiáng)度與局部病變的程度相一致,提示這些部位的上皮細(xì)胞存在DNA的損傷和修復(fù)。Vimentin+的上皮細(xì)胞是確定腎臟修復(fù)的重要標(biāo)志。此外,PCNA的表達(dá)不僅出現(xiàn)于再生的小管細(xì)胞,在病變區(qū)內(nèi)形態(tài)正常的腎小管上皮細(xì)胞也呈陽性,而在近曲小管和腎小球中則較少出現(xiàn)陽性。
綜合以上表明,EHF患者的腎組織中存在著腎小管上皮細(xì)胞增生、分化的重要證據(jù)。腎小管上皮細(xì)胞vimentin和PCNA的表達(dá),提示本病的早期就存在損傷腎小管的增生反應(yīng);腎臟遠(yuǎn)曲小管既是損傷嚴(yán)重的部位,也是再生修復(fù)最活躍的部位,在EHF患者腎損傷的修復(fù)中具有重要的意義。
參考文獻(xiàn):
〔1〕Cosgriff TM, Richard M. Mechanisms of disease in hemorrhagic fever with renal syndrome〔J〕。Kidney Int, 1991;40(Su l.35):S72 - S79。
〔2〕陳威,楊守京,劉彥仿,等。免疫組織化學(xué)研究流行性出血熱腎組織中細(xì)胞骨架蛋白和IV型膠原的改變〔J〕。第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),1997;18(3):201-206。
〔3〕楊守京,劉彥仿,劉瑩瑩,等。多重PAP及多重PAP結(jié)合ABC免疫細(xì)胞化學(xué)方法的建立、敏感性分析與應(yīng)用〔J〕。中國(guó)組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志,1993;2(1):42-52。
〔4〕Shivji MKK, Podust VN, Hu cher U, et al. Nucleotide excision repair DNA synthesis by DNA polymerase e ilon in the presence of PCNA,RFC and RPA〔J〕。Biochemistry, 1995;34(15):5011- 5017。
〔5〕Witzgall R, Brown B, Schwarz C,et al. Localization of proliferating cell nuclear antigen,vimentin, c Fos, and clusterin in the postischemic kidney. Evidence for a heterogeneous genetic re o e among nephron segments and a large pool of mitotically active and dedifferentiated cells〔J〕。J Clin Invest, 1994;93:2175 - 2188。