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目的:顺铂是目前临床上最常用、有效的抗肿瘤药物之一。然而,顺铂造成的肾毒性(Cisplatin-induced nephrotoxicity,CIN)仍然是限制其广泛应用的主要不良反应之一。如何降低CIN,最大程度地发挥顺铂的抗肿瘤作用,提高患者的化疗质量,是目前亟待解决的难题。三七总皂苷(Panax notoginseng saponins,PNS)是从植物三七(Panax notoginseng)中提取到的活性成分,前期研究发现PNS对肾脏有保护作用,但是其对CIN作用的机制尚未完全阐明。因此,本实验通过顺铂致大鼠急性肾损伤(Acute kidney injury,AKI)模型实验,HIF-1α抑制剂2ME2抑制HIF-1α活性,探讨PNS对顺铂致AKI的影响及其相关机制。方法:1.顺铂致AKI动物模型的建立和肾功能指标的检测实验分为以下5组:(1)对照组:大鼠腹腔注射等体积容量的生理盐水。(2)顺铂组:大鼠腹腔注射单剂量顺铂(5 mg/kg)一次。(3)顺铂+PNS组:大鼠先腹腔注射单剂量顺铂一次;第1天到第3天再腹腔注射PNS(31.35 mg/kg),每天一次。(4)2ME2+顺铂组:大鼠先腹腔注射单剂量2ME2(4 mg/kg),0.5 h后再腹腔注射单剂量顺铂。(5)2ME2+顺铂+PNS组:大鼠先腹腔注射单剂量2ME2,0.5 h后腹腔注射单剂量顺铂;第1天到第3天再腹腔注射PNS,每天一次。分别于给药后3 h、6 h、12 h、24 h、72 h时间点,收集大鼠的尿液、血液和双肾,待测。各时间点的Scr、BUN和尿NAG水平严格按照相应的试剂盒操作要求进行检测。2.肾组织形态学的检测大鼠肾组织切片进行H&E染色后进行病理组织学检查。利用TEM观察肾小管上皮细胞超微结构,重点观察线粒体结构、线粒体自噬体等的改变。3.肾组织LC3、HIF-1α、BINP3和Beclin-1表达的检测运用Western blotting法检测LC3、BINP3和Beclin-1蛋白的表达。qRT-PCR法检测HIF-1αmRNA的表达;免疫组织化学法检测HIF-1α蛋白的表达。4.肾组织氧化应激和线粒体功能指标的检测严格按照相应的试剂盒操作要求检测ROS、MDA、NO和GSH的水平;检测SOD和CAT的活性水平;检测线粒体ATP含量、MMP和MPTP开放水平。结果:1.PNS对顺铂致AKI大鼠肾功能指标的影响与对照组相比,顺铂组Scr、BUN和尿NAG水平显著升高(P<0.05)。与顺铂组相比,2ME2+顺铂组Scr、BUN和尿NAG水平进一步显著升高(P<0.05)。而与顺铂组相比,顺铂+PNS组Scr、BUN和尿NAG水平均显著降低(P<0.05)。与2ME2+顺铂组相比,2ME2+顺铂+PNS组Scr、BUN和尿NAG水平亦显著降低(P<0.05)。2.肾组织形态学检查结果顺铂组肾小管上皮细胞出现水肿和脱落,大量肾小管上皮细胞变性、坏死,并且出现蛋白管型、红细胞管型;肾小管损伤评分明显高于对照组(P<0.05);TEM显示肾小管上皮细胞中的线粒体出现明显肿胀,部分线粒体嵴出现模糊、断裂、消失。与顺铂组比较,2ME2+顺铂组肾小管损伤评分进一步升高(P<0.05);线粒体损伤加重。相反地,与顺铂组比较,顺铂+PNS组肾小管损伤评分显著降低(P<0.05),线粒体损伤减轻。与2ME2+顺铂组比较,2ME2+顺铂+PNS组肾小管损伤评分亦显著降低(P<0.05);线粒体损伤亦减轻。另外,顺铂组、顺铂+PNS组和2ME2+顺铂+PNS组肾小管上皮细胞中可见自噬小体,而对照组和2ME2+顺铂组肾小管上皮细胞电镜下没有发现自噬小体。3.PNS对顺铂致AKI大鼠肾组织LC3、HIF-1α、BINP3、Beclin-1表达的影响与对照组相比,顺铂组LC3-II和LC3-II/LC3-I水平显著升高;HIF-1αmRNA和HIF-1α、BINP3、Beclin-1蛋白表达亦显著升高(P<0.05)。与顺铂组相比,2ME2+顺铂组LC3-II和LC3-II/LC3-I水平显著降低;HIF-1αm RNA和HIF-1α、BINP3、Beclin-1蛋白表达亦显著降低(P<0.05)。而与顺铂组相比,顺铂+PNS组LC3-II和LC3-II/LC3-I水平进一步升高;HIF-1αmRNA和HIF-1α、BINP3、Beclin-1蛋白表达亦进一步升高(P<0.05)。与2ME2+顺铂组相比,2ME2+顺铂+PNS组LC3-II和LC3-II/LC3-I水平均显著升高;HIF-1αmRNA和HIF-1α、BINP3、Beclin-1蛋白表达亦显著升高(P<0.05)。4.PNS对顺铂致AKI大鼠肾组织氧化应激、线粒体损伤的影响与对照组比较,顺铂组ROS、MDA、NO、MPTP开放水平显著升高;而SOD、CAT、GSH、ATP、MMP水平显著降低(P<0.05)。与顺铂组比较,2ME2+顺铂组ROS、MDA、NO、MPTP开放水平进一步显著升高;而SOD、CAT、GSH、ATP、MMP水平进一步显著降低(P<0.05)。与顺铂组比较,顺铂+PNS组ROS、MDA、NO、MPTP开放水平显著降低;而SOD、CAT、GSH、ATP、MMP水平显著升高(P<0.05)。与2ME2+顺铂组比较,2ME2+顺铂+PNS组ROS、MDA、NO、MPTP开放水平亦显著降低;而SOD、CAT、GSH、ATP、MMP水平亦显著升高(P<0.05)。结论:1.PNS对顺铂致AKI有明显的保护作用,HIF-1α抑制剂2ME2可加重顺铂致AKI。2.PNS通过上调HIF-1α/BINP3/Beclin-1通路介导的线粒体自噬对顺铂致AKI有保护作用;2ME2通过抑制HIF-1α活性,抑制BINP3和Beclin-1的表达,进而下调线粒体自噬,从而加重顺铂致AKI。3.2ME2抑制HIF-1α介导的线粒体自噬,加重顺铂致AKI大鼠肾组织氧化应激和线粒体损伤。而PNS通过增强HIF-1α介导的线粒体自噬,降低顺铂致AKI大鼠肾组织氧化应激和线粒体损伤。