青年和老年大鼠腎臟互相移植引起的內(nèi)環(huán)境改變對(duì)腎臟衰老的影響.pdf

1、研究背景：生物體在其遺傳背景基礎(chǔ)與外界生存環(huán)境因素共同作用下，隨時(shí)序年齡的進(jìn)展逐漸步入衰老。生物體由器官組成，器官生存在機(jī)體內(nèi)環(huán)境中；同一個(gè)體青年和老年時(shí)期，其內(nèi)環(huán)境血流動(dòng)力學(xué)、血液生化成分、及多種體液因子懸殊，青年內(nèi)環(huán)境會(huì)逐步老化，成為老年內(nèi)環(huán)境，而生存其中的器官的基因背景是終生不變的，我們推測(cè)：在腎臟器官，類似于機(jī)體衰老，機(jī)體內(nèi)環(huán)境改變引起的基因調(diào)控異常是腎臟衰老的主要原因。內(nèi)環(huán)境因素對(duì)腎臟衰老的全面影響未有研究報(bào)道。 目的

2、：本文設(shè)計(jì)在基因背景相同的純系青年和老年Fisher-344大鼠中進(jìn)行腎臟互相移植，在不發(fā)生免疫排斥情況下，僅是移植腎臟生存的機(jī)體內(nèi)環(huán)境變得“年輕”或“衰老”了，觀察在新的內(nèi)環(huán)境中腎臟的形態(tài)和功能學(xué)改變，老年環(huán)境是否促進(jìn)了青年腎臟的衰老，青年環(huán)境是否能夠逆轉(zhuǎn)老年腎臟的衰老，及這種改變的全基因表達(dá)譜，分析內(nèi)環(huán)境因素對(duì)腎臟衰老進(jìn)程中基因表達(dá)的影響。 方法：將4月齡青年和16月齡老年雄性Fisher-344大鼠按照隨機(jī)分組設(shè)計(jì)的原則分

3、為青年假手術(shù)組、老年假手術(shù)組、青年腎臟互相移植組、老年腎臟互相移植組、青年腎臟移植到老年組、老年腎臟移植到青年組。進(jìn)行左腎原位移植，不切除右側(cè)腎臟，移植3個(gè)月后，核素99mTc-DTPA腎動(dòng)態(tài)顯像法測(cè)定大鼠分腎腎小球?yàn)V過率；每月監(jiān)測(cè)大鼠血壓、體重變化；組織切片分析腎臟病理改變，衰老標(biāo)志物β-半乳糖苷酶染色；Westernblot檢測(cè)Sirt-1蛋白質(zhì)表達(dá)；基因芯片檢測(cè)腎臟全基因組表達(dá)情況。 結(jié)果：青年與老年Fisher-344大

4、鼠腎臟互相移植3個(gè)月后，受體大鼠的體重、血壓、血生化沒有明顯改變(P＞0.05)；移植腎的重量、腎功能沒有明顯改變(P＞0.05)，腎臟病理中腎小球硬化指數(shù)在同齡組內(nèi)沒有顯著差異(P＞0.05)，移植后腎小管間質(zhì)積分同齡組內(nèi)移植組與假手術(shù)組有顯著差異(P＜0.05)。青年腎臟移植到老年組腎小球硬化指數(shù)、腎小管間質(zhì)積分、SA-β-gal染色陽(yáng)性率較青年與青年之間腎臟移植組都略有增加(0.059±0.004 vs0.054±0.008：0.

5、30±0.05 vs0.23±0.08；0.16±0.09 vs0.15±0.07)；而老年腎臟移植到青年組腎小球硬化指數(shù)、小管間質(zhì)積分、SA-β-gal染色陽(yáng)性率較老年與老年之間腎臟移植組都略有下降(0.31±0.022 vs0.325±0.02；0.87±0.11 vs0.97±0.17；1.13±0.25 vs1.22±0.48)，但均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異．腎臟移植后Sirt-1蛋白質(zhì)表達(dá)均顯著下調(diào)(P＜0.05)，但老年腎臟移植到青年

6、環(huán)境后Sirt-1表達(dá)下調(diào)較移植到老年環(huán)境下調(diào)略有減少，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。7月齡青年與19月齡老年Fisher-344大鼠腎臟表達(dá)差異基因548個(gè)，其中上調(diào)36個(gè)，下調(diào)512個(gè)(Ratio＞2)，多為細(xì)胞組分、細(xì)胞維持、增殖、粘附以及能量代謝、分泌、轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因；青年內(nèi)環(huán)境對(duì)老年腎臟的影響(老年腎臟移植到青年鼠)是680個(gè)基因表達(dá)上調(diào)，574個(gè)表達(dá)下調(diào)；老年內(nèi)環(huán)境對(duì)青年腎臟的影響(青年腎臟移植到老年鼠)是127個(gè)基因表達(dá)上調(diào)，365個(gè)表達(dá)

7、下調(diào)；青年環(huán)境與老年環(huán)境的作用通路相似，都集中在能量代謝、ECM、增殖，凋亡等途徑，但調(diào)節(jié)作用相反。 結(jié)論：本研究建立了良好的研究機(jī)體內(nèi)環(huán)境因素對(duì)腎臟器官衰老影響機(jī)制的大鼠模型，發(fā)現(xiàn)移植了新的年輕或衰老腎臟的受體大鼠的生命體征，以及生化指標(biāo)都沒有明顯的改變，移植到新環(huán)境的腎臟在形態(tài)學(xué)和功能學(xué)上也沒有明顯的變化，但青年腎臟進(jìn)入老年環(huán)境后可能有向衰老表型改變的微弱趨勢(shì)，老年腎臟進(jìn)入青年環(huán)境后可能有向青年表型改變的微弱趨勢(shì)。經(jīng)過基因芯