两种慢性肾脏病小鼠模型发生血管钙化的差异分析

摘要

目的 拟比较腺嘌呤饮食和5/6肾切除联合高磷饲料喂养建立小鼠CKD相关血管钙化(VC)模型的效果，并在此基础上探讨模型建立方案对小鼠尿毒症毒素水平的影响。方法 选取7周龄C57BL/6雄性小鼠36只，随机分为3组：高磷对照组(HP组)10只，腺嘌呤模型组(AD+HP组)12只，5/6肾切除模型组(Nx+HP组)14只。HP组给予1.2%高磷饮食，AD+HP组给予0.2%腺嘌呤+1.2%高磷饮食，Nx+HP组经肾切除手术后给予1.2%高磷饮食。记录小鼠体重变化和死亡率；12周后收集小鼠血清、肾脏组织和胸主动脉组织。采用自动分析法检测血清白蛋白(ALB)、血清肌酐(sCr)、尿素氮(BUN)、钙、磷和碱性磷酸酶(ALP)水平，采用液相色谱-质谱联用法(LC-MS/MS)检测血清毒素水平；H-E染色观察肾脏和胸主动脉病理改变，Masson染色观察肾脏纤维化程度，Von Kossa染色观察肾脏和胸主动脉钙盐沉积情况；免疫荧光染色和免疫印迹实验检测肾组织α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和主动脉成骨转分化标志物Runx2表达水平；采用钙含量检测试剂盒检测主动脉和肾脏钙离子含量。结果 与HP组相比，AD+HP组小鼠体重呈明显下降趋势，Nx+HP组小鼠体重仅在手术后1周内有轻度下降，后缓慢上升；12周终点时，AD+HP组小鼠体重显著低于Nx+HP组(P<0.001)。与HP组相比，AD+HP组血清ALB值(P<0.001)显著降低，sCr、BUN、ALP、磷值(P值均<0.001)和钙值(P<0.05)均显著增加；Nx+HP组血清ALB值(P<0.001)显著降低，sCr(P<0.01)和BUN(P<0.05)值则显著增加；AD+HP组sCr、BUN、ALP和磷值显著高于Nx+HP组(P<0.001或<0.01)。与HP组相比，AD+HP组(P<0.001)和Nx+HP组(P<0.05)肾脏α-SMA的蛋白质相对表达量均显著增高；AD+HP组肾脏α-SMA的蛋白质相对表达量显著高于Nx+HP组(P<0.001)。Von Kossa染色结果显示，AD+HP组主动脉中膜可见明显棕黑色物质呈连续线状沉积，肾小管间质可见多处棕黑色物质沉积；而HP组和Nx+HP组主动脉和肾脏中均未见棕黑色物质沉积。免疫荧光染色结果显示，成骨转分化标志物Runx2在AD+HP组主动脉中膜层存在线状表达。并且，AD+HP组Runx2的蛋白质相对表达量显著高于HP组和Nx+HP组(P值均<0.001)。组织钙含量检测结果显示，AD+HP组肾脏和主动脉组织中钙离子浓度较HP组和Nx+HP组显著增高(P值均<0.001), Nx+HP组钙离子浓度较HP组稍降低，但差异无统计学意义(P值均>0.05)。LC-MS/MS结果显示，与HP组相比，硫酸对甲酚(pCS)和3-吲哚乙酸(IAA)水平在AD+HP组和Nx+HP组中均显著增高(P值均<0.001),而硫酸吲哚酚(IS)和氧化三甲胺(TMAO)水平仅在AD+HP组中显著增高(P值均<0.001)。AD+HP组的IS和TMAO水平显著高于Nx+HP组(P值均<0.001),pCS水平在两组间的差异无统计学意义(P>0.05),IAA水平在Nx+HP组中则显著增高(P<0.01)。结论 腺嘌呤饮食可成功建立CKD相关VC小鼠模型，且具有死亡率低、并发症少、操作简单、受人为因素影响较小等优势，是研究CKD相关VC发病机制和防治策略的理想动物模型。

关键词

腺嘌呤 / 5/6肾切除 / 血管钙化 / 慢性肾脏病 / 尿毒症毒素