关键词： 转化生长因子β；肾脏；免疫组化技术

【摘要】目的探讨转化生长因子(transforming growth factor,TGF)β₁在肾脏老化过程中的作用。方法应用免疫组织化学技术，观察24例肾功能正常的老年尸体肾脏间质TGF-β₁的表达情况。结果肾间质中肌纤维母细胞、单核吞噬细胞、淋巴细胞以及远曲小管和集合小管上皮细胞、肾小球系膜细胞和Bowman囊上皮细胞、血管平滑肌细胞和内皮细胞均有TGF-β₁表达。结论TGF-β₁是肾脏老化过程的重要生长因子。

Expression of transforming growth factor β₁ in the aged kidneys

ZHAO Hailu

(Department of Pathology, General Hospital of PLA, Beijing 100853,China)

MU Shanchu

(Department of Pathology, General Hospital of PLA, Beijing 100853,China)

LI Hongfen, et al.

(Department of Pathology, General Hospital of PLA, Beijing 100853,China)

【Abstract】ObjectiveTo study the role of transforming growth factor (TGF) β₁ in the pathogenesis of glomerulosclerosis, arteriosclerosis and interstitial fibrosis of human aged kidney. MethodsImmunohistochemical technique was employed to demonstrate TGF-β₁ positive cells in postmortem kidneys of 24 elderly individuals with normal renal function. ResultsIt was found that cells positive for TGF-β₁ were the interstitial myofibroblasts, macrophages, lymphocytes, epithelia of distal convoluted ducts and collecting ducts, mesangial cells in the glomeruli and epithelia of Bowman's capsule, smooth muscle cells and endothelial cells of the arteries and arterioles. ConclusionsTGF-β₁ is an important autocrine and paracrine cytokine in the pathogenesis of glomerulosclerosis, arteriosclerosis and interstitial fibrosis of human aged kidney.

【Key words】Transforming growth factor beta;kidney; immunohistochemistry

肾小球硬化、动脉硬化、间质纤维化是老年人肾脏的特征性组织形态学改变^〔1,2〕。肾小球滤过率降低以及肾小管排泌功能不足是老年人肾功能储备不足或低下的重要生理改变，其形态学基础就是肾小球硬化、动脉硬化和间质纤维化。转化生长因子β(transforming growth factor β,TGF-β)是重要的细胞因子，在组织和脏器的纤维化、硬化、老化过程中具有重要意义^〔2-6〕。TGF-β包括TGF-β₁、TGF-β₂、TGF-β₃ 3种亚型，其中又以TGF-β₁的功能最为重要。因此，我们于1997年3月至1998年3月应用免疫组织化学技术对老年人肾脏中TGF-β₁的表达情况进行了观察，并探讨其意义。

对象与方法

临床上肾功能正常（血尿素氮＜6.5 mmol/L,血肌酸酐＜100 μmol/L，尿蛋白阴性）的老年尸体24例，年龄为63～88岁，平均（72±7）岁。其中男性16例，女性8例。生前主要诊断为肺癌12例，肺心病3例，肺部感染2例，肾癌3例，胃癌、胃淋巴瘤、前列腺癌及结肠癌各1例。尸检未发现严重动脉粥样硬化或高血压、糖尿病改变。24例尸体肾脏均出现一定程度的肾小球硬化、动脉硬化和间质纤维化。

肾脏自肾门、肾上极、中部和下极取材，包括皮质和髓质，肾组织块大小均约20 mm×10 mm×2 mm，经10％福尔马林液固定、石蜡包埋，组织切片厚约5 μm，HE染色，光镜筛选出有肾小球硬化、动脉硬化和间质纤维化改变的组织蜡块，行免疫组织化学染色。兔源性TGF-β₁多克隆抗体购自美国加州Santa Cruz Biotechnology公司，与人类TGF-β₁碳末端区第328～353氨基酸序列反应。抗体滴度为1∶25。第二抗体为抗兔血清，标记的链亲和素-生物素（labeled streptoavidin biotin complex,LsAB）试剂盒购自美国DAKO公司的北京代理处。每次染色均设立阳性和阴性对照片。染色切片在BH2型Olympus显微镜下观察。

结果

光镜下，TGF-β₁标记的阳性染色呈棕黄色，阳性染色部位为细胞浆和细胞膜，少部分细胞的细胞核着色。显微镜下，肾组织内的所有细胞成分均表达TGF-β₁。24例老年肾中TGF-β₁标记的阳性细胞（即表达TGF-β₁的阳性细胞）如下：肾小球系膜细胞、Bowman囊上皮细胞和肾间质中肌纤维母细胞、单核吞噬细胞、淋巴细胞(图1)，远曲小管和集合小管上皮细胞、血管平滑肌细胞和内皮细胞(图2)，肾盏和肾盂移行上皮细胞(图3)，小血管内的淋巴细胞和（或）单核细胞(图4)。其中，肾小球系膜细胞和Bowman囊上皮细胞、远曲小管和集合小管上皮细胞、肾盏和肾盂移行上皮细胞、小血管内的淋巴细胞和（或）单核细胞阳性染色较强。血管平滑肌细胞、内皮细胞和间质肌纤维母细胞着色较弱。系膜细胞呈圆形或卵圆形，较毛细血管内皮细胞体积大，Bowman囊上皮细胞呈立方或扁平状，细胞核阳性着色；间质中肌纤维母细胞核两端尖细；相比之下，平滑肌细胞核两端钝圆，如腊肠样。在肾实质中，近曲小管上皮细胞胞浆丰富、宽广，核排列在基底，不表达TGF-β₁（图5）。肾小球硬化、动脉硬化和间质纤维化程度较为明显的肾组织中由于细胞密度的减少，使得TGF-β₁阳性细胞数目也相应减少。

图1肾小球系膜细胞胞膜及胞浆（），Bowman囊上皮细胞的胞核及胞浆（↑），以及周围的肌纤维母细胞胞核均表达TGF-β₁LsAB×400

图2远曲小管（*）和集合小管上皮细胞（↑）以及血管平滑肌细胞胞核和内皮细胞胞核（）表达TGF-β₁LsAB×200

图3肾盏和肾盂移形上皮细胞（）和固有膜纤维母细胞（↑）、单核吞噬细胞均表达TGF-β₁LsAB×400

图4小血管内的淋巴细胞和(或)单核细胞（↑）表达TGF-β₁LsAB×400

图5近曲小管上皮细胞（*）不表达TGF-β₁LsAB×200

讨论

人体肾脏由肾小球、肾小管、间质及其血管通过精细协调从而发挥其排泌功能，其中任何一部分出现异常改变，均将影响肾脏排泌功能。老年人肾脏均出现不同程度的肾小球硬化、动脉硬化和间质纤维化，这些组织形态学改变也是糖尿病肾病、高血压肾病、阻塞性肾病，甚至慢性移植肾肾病的重要病理学特征。肾小球硬化、动脉硬化、间质纤维化将最终导致终末期肾病、肾功能衰竭^〔7〕。因此，肾小球硬化、动脉硬化、间质纤维化发生机制的研究成为目前和将来肾病研究的热点^{〔1，2,7-10〕}。

大量研究表明，肾脏的硬化肾小球、动脉和纤维化间质的成分为I型、III型、IV型胶原纤维和其它细胞外基质，如纤维连接蛋白、层联蛋白^〔2〕。在硬化和纤维化过程中，正常的胶原纤维和细胞外基质数量明显增多，同时出现异常的细胞外基质成分^〔2〕。TGF-β₁是组织硬化和纤维化过程中最重要的调控生长因子，它不仅可以促进肾小球系膜细胞、动脉平滑肌细胞、内皮细胞、Bowman囊上皮细胞和间质肌纤维母细胞合成和分泌胶原纤维和纤维连接蛋白，而且还抑制细胞外基质的降解，导致细胞外基质的积累，即纤维化和硬化^〔2,3〕。产生胶原纤维和细胞外基质的主要细胞为肾小球系膜细胞、动脉壁内平滑肌细胞和间质内的肌纤维母细胞^〔2,10〕。本实验应用免疫组化染色技术，从组织形态学上证实上述细胞均表达TGF-β₁，表明TGF-β₁通过自分泌方式促使相应细胞产生胶原纤维和细胞外基质。

TGF-β₁在心、肝、肺、肾、动脉等脏器纤维化、硬化过程<