背景和目的终末期肾脏功能不可逆衰竭是肾脏疾病的最终阶段,肾移植是其最佳治疗手段。冷缺血损伤是临床肾移植冷保存过程中不可避免的病理生理阶段,与移植后肾功能恢复和远期预后密切相关。本实验目的是通过探讨小鼠肾移植模型,冷保存过程中供体肾脏在常规病理和超微结构中的形态学变化,以及KLF2及其下游与内皮保护相关基因表达情况,NF-κB及其下游与炎症反应相关基因表达情况,初步描述冷保存过程中供肾的形态学变化,并进一步阐明冷缺血损伤机制,研究结果对研发供体肾脏的保护措施、拓展供体肾脏来源的范围、了解移植肾冷保存损伤过程有重要的临床和基础研究意义。方法雄性C57BL/6小鼠20只,随机分为4组:(1)正常对照组(Normal),(2)冷保存4h组(CS 4h),(3)冷保存12h组(CS 12h),(4)冷保存24h组(CS 24h)。采用移植肾冷保存模型,留取肾脏。检测指标:观察小鼠肾脏形态学和超微结构改变;检测小鼠肾组织中KLF2、NF-κB、eNOS、TM、Nrf2、VCAM-1、E-sele表达水平。结果(1)冷保存过程中小鼠肾脏HE变化:与正常对照组相比,冷保存4h、12h、24h组肾小管、肾小球和肾小囊形态结构基本正常,未发生明显形态学改变。(2)冷保存过程中小鼠肾脏超微结构变化:肾脏的超微结构发生了明显的损伤:冷保存4h组,小鼠肾小球滤过膜毛细血管内皮细胞部分坏死、脱落,内皮细胞核染色质边集,近曲小管微绒毛排列不致密、欠整齐,线粒体出现异型性;冷保存12h组,小鼠滤过膜肾小球毛细血管内皮细胞坏死、脱落程度增加,小鼠肾小球毛细血管内皮细胞核固缩,染色质凝聚,近曲小管微绒毛排列进一步紊乱,线粒体数量进一步减少、异型性增加;冷保存24h组,小鼠肾小球滤过膜内皮细胞大量坏死、脱落,内皮细胞核固缩,染色质凝聚,足突部分融合,近曲小管微绒毛肿胀、断裂,线粒体肿胀,内嵴断裂成为空泡区,大小不一排列不规则。(3)冷保存肾组织中转录因子KLF2 mRNA表达变化:冷保存4h组,小鼠肾组织中KLF2表达没有明显改变;冷保存12h、24h组,小鼠肾组织中KLF2表达降低。冷保存肾组织中转录因子KLF2蛋白表达变化:冷保存4h、12h组,小鼠肾组织中KLF2蛋白含量没有明显改变;冷保存24h组,小鼠肾组织中KLF2蛋白含量降低。(4)冷保存肾组织中eNOS、TM、Nrf2表达变化:冷保存4h、12h和24h组,小鼠肾组织中eNOS、TM、Nrf2的表达均显著下降。(5)冷保存肾组织中E-sele、VCAM-1表达变化:冷保存4h、12h组,小鼠肾组织中E-sele表达没有明显改变,冷保存24h组E-sele表达明显升高。冷保存4h组,小鼠肾组织中VCAM-1表达没有明显改变,冷保存12h、24h组VCAM-1表达明显升高。(6)冷保存肾组织中NF-κB表达变化:冷保存小鼠肾组织冷保存4h组NF-κB表达没有明显改变,冷保存12h组NF-κB表达升高,24h组NF-κB表达下降。结论(1)供体肾脏冷保存过程中,先出现肾小球内皮细胞损伤,线粒体肿胀,其后出现内皮细胞染色质边集、凝聚,细胞核固缩,微绒毛断裂,最后出现足细胞融合的超微结构变化,同时上述损伤随冷保存时间延长呈渐进性加重。(2)转录因子KLF2及其下游的血管保护产物(eNOS、TM等)的下调可能在小鼠肾脏冷缺血损伤中发挥了重要作用。(3)NF-κB及其下游的炎症因子产物(E-sele等)的上调可能在小鼠肾脏冷缺血损伤中发挥了重要作用。