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研究背景脓毒症患者常会继发急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)。缺血再灌注损伤、炎症免疫紊乱及肾小管损伤是其重要的发病机制。有研究显示NOD(nucleotide binding oligomerization domain)样受体家族3(NOD-like receptors,NLRP3)炎症小体由NLRP3,凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck like protein,ASC)和半胱氨酸天冬氨酸酶-1前体(pro-caspase-1)组成的多蛋白复合物,可以被活性氧(Reactive oxygen species,ROS)激活,产生各种炎性细胞因子(如白介素-1β和白介素-18)参与S-AKI的发病。乙醛脱氢酶2(Aldehyde Dehydrogenase-2,ALDH2)在去除体内有毒物质方面发挥重要作用。其激动剂Alda-1通过增强ALDH2活性,降低4-羟基壬烯醛(4-Hydroxy-2-Nonenal,4-HNE)毒性醛水平在严重失血性休克和复苏大鼠模型中减轻肺损伤发挥保护作用。研究显示非特异性抑制剂Cyanamine,则减弱ALDH2的活性,加重毒性醛类的集聚。研究目的探究Alda-1在盲肠结扎穿刺(cecal ligation and puncture,CLP)模型诱导的脓毒症AKI中的作用及其可能的机制。研究方法(1)本实验选用健康雄性SD大鼠进行实验。所有大鼠被随机分成四组:(1)假手术组(sham组)(n=10);(2)CLP+二甲基亚亚砜(Dimathyl sulfoxide,DMSO)组(n=10);(3)CLP+Alda-1组(n=10);(4)CLP+Cyanamine组(n=10)。(2)大鼠成功建立脓毒症模型,术后30 min分别静脉内给予DMSO或者Alda-1(10mg/kg)或者Cyanamine(25mg/kg)药物。全程记录大鼠平均动脉血压(Mean arterial pressure,MAP)。(3)从置管中抽取动脉血检测基线(baseline,BL)、CLP 6h、CLP 12h的乳酸(Lactate,LAC)、肌酐(creatinine,Cr)、4-HNE、ALDH2水平以及留取CLP 6h和CLP 12h的肾脏组织检测NLRP3、ASC蛋白表达量,观察病理学变化。研究结果(1)四组大鼠基线水平的体重、MAP、LAC等参数无明显差异(P>0.05)。(2)与sham组比较,三组大鼠的MAP在CLP 6hrs后均呈现下降趋势,其中CLP+Cyanamine组明显低于CLP+DMSO组,CLP+Alda-1组显著高于CLP+DMSO组(P<0.05)。(3)与sham组相比,三组大鼠的Cr在CLP 6hrs后呈上升趋势,其中CLP+Cyanamine组明显高于CLP+DMSO组,CLP+Alda-1组显著低于CLP+DMSO组(P<0.05)。(4)三组大鼠在CLP 12hrs后的肾脏病理损伤评分较sham组相比显著增加,表现为肾小管上皮细胞肿胀、刷状缘脱落、空泡变性、官腔扩张。其中给予Alda-1或Cyanamine后,其组织损伤较CLP+DMSO组大鼠的肾组织有明显好转/加重,肾小管损伤评分明显降低/升高(P<0.05)。(5)与sham组相比,三组大鼠的4-HNE水平在CLP 6hrs后呈上升趋势,CLP+Cyanamine组明显高于CLP+DMSO组,CLP+Alda-1组显著低于CLP+DMSO组(P<0.05)。CLP+DMSO组大鼠的ALDH2活性与sham组比较未见明显变化(P>0.05),CLP 6hrs后CLP+Cyanamine组大鼠ALDH2活性明显低于CLP+DMSO组,CLP+Alda-1组则显著高于CLP+DMSO组(P<0.05)。(6)三组大鼠的NLRP3、ASC蛋白表达量较sham组相比,在CLP 12hrs后呈上升趋势,CLP+Cyanamine组明显高于CLP+DMSO组,CLP+Alda-1组显著低于CLP+DMSO组(P<0.05)。研究结论1.采用盲肠结扎穿孔模型建立大鼠脓毒症模型稳定。2.脓毒症损伤后可引发大鼠MAP下降、LAC的上升、Cr水平升高、4-HNE蓄积。3.脓毒症损伤后NLRP3、ASC蛋白表达上升。4.CLP造模可出现肾功能障碍和急性肾损伤,表现为Cr水平升高、肾小管损伤及病理学损伤评分增加。5.其机制可能是Alda-1通过增强ALDH2活性,加速4-HNE的清除并抑制NLRP3/ASC蛋白的表达,减轻肾小管损伤,降低肌酐水平,保护肾功能。给予Cyanamine抑制ALDH2活性,抑制4-HNE的清除,上调NLRP3、ASC蛋白的表达,加重肾组织损伤。