远端缺血预处理对缺血再灌注后肾功能的作用及机制

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhqr1981
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景:在外科手术中,为了减轻缺血再灌注损伤对器官影响,研究先后发现了缺血预处理(Ischemic Preconditioning,IPC)和远端缺血预处理(Remote Ischemic Preconditioning,RIPC)现象。目前RIPC的保护作用仍具有争议性,并且其作用机制和体液因子有待进一步明确。研究发现缺氧诱导因子(Hypoxia-Inducible Factor-1,HIF-1)和肾上腺髓质素(Adrenomedullin,ADM)可能参与RIPC的作用。为此,本研究主要探讨RIPC对缺血再灌注后肾功能是否具有保护作用,并进一步明确HIF-1和ADM在其中的作用。材料与方法:采用雄性Sprague-Dawley大鼠,在第一部分第一节建立急性肾缺血再灌注损伤模型。在第一部分第二节随机分成4组并对其中两组分别予以即刻RIPC预处理和延迟RIPC预处理,比较二者保护作用差异和HIF-1表达。在第二部分观察各组在分别予以抑制剂YC-1,激动剂DMOG和ADM溶液进行药物干预后,RIPC的保护作用差异以及HIF-1和ADM的表达变化。结果:1.在第一部分第一节中,采取左肾夹闭45 min右肾摘除干预的实验组的肾功能指标和氧化损伤指标急剧升高,肾小管评分较高,在24 h内损伤逐渐加重。2.在第一部分第二节中,即刻RIPC和延迟期RIPC干预组在各项肾功能和氧化损伤指标上较缺血再灌注组显著改善,并且延迟期RIPC具有较好的保护效果。此外,延迟期RIPC具有较高的HIF-1表达,血液中ADM水平亦显著升高。3.在第二部分中,经ADM干预的实验组较缺血再灌注组具有一定的改善,但其不及延迟期RIPC组。激动剂DMOG组较其他各组具有较好的保护效果。结论:采取左肾缺血45 min,右肾摘除的方式可以建立合适的急性肾缺血再灌注损伤模型。经肢端远端缺血预处理在一定程度上为急性肾缺血再灌注损伤后肾功能提供保护作用,并且延迟期RIPC预处理具有较好的保护效果。此外,HIF-1参与RIPC的保护作用,外源性ADM对缺血再灌注后肾脏显示部分保护作用,但其具体的作用机制需要更深入的研究。第一部分第一节:急性肾缺血再灌注模型建立背景:急性肾损伤(Acute Kidney Injury,AKI)是一种常见的临床综合征,主要表现为肾功能的急性快速下降及代谢废物的累积。在外科手术中,因器官缺血再灌注损伤引起的急性肾损伤是临床上常见的一种术后并发症,它可导致术后死亡率升高。因此在开展急性肾缺血再灌注损伤研究的基础是建立合适的动物模型。本研究中采用雄性Sprague-Dawley大鼠,在预实验基础上,综合既往研究的实验方案,建立合适的急性肾缺血再灌注模型。材料与方法:雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为2组:1.假手术组(Sham):开腹,只分离左右两侧肾蒂,关腹。2.急性缺血再灌注组(IR):开腹,分离左右两侧肾蒂,采用微创血管夹夹闭左侧肾蒂的同时摘除右侧肾脏,夹闭45 min后,松开血管夹,恢复血液灌流,关腹。所有分组在术后6 h和24 h时间节点分别处死并进行相应的标本收集来检测血液中的肌酐(Creatinine,Cr)、尿素氮(Blood Urea Nitrogen,BUN)和肾组织中的髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD),对左肾组织行苏木精—伊红染色(Hematoxylin-Eosin Staining,HE)评估病理变化并进行肾小管评分。结果:1.从肾功能指标Cr、BUN和氧化损伤指标MPO、MDA、SOD和肾小管评分来看,IR组均较Sham组在6 h和24 h这两个时间节点均显著升高(P<0.001),肾脏损伤加重。2.在术后24 h内,IR组肾脏损伤逐渐加重,在24 h达到高值。结论:采取左肾缺血45 min,右肾摘除的方式可以建立合适的急性肾缺血再灌注损伤模型。第一部分第二节:远端缺血预处理对缺血再灌注后肾功能的保护作用比较背景:在泌尿外科手术如肾部分切除术、肾移植手术中,肾脏会面临一段缺血过程,即使血流复灌仍将导致缺血再灌注损伤(Ischemia-Reperfusion Injury,IRI)。为减少缺血再灌注损伤,保护措施如缺血预处理(Ischemic Preconditioning,IPC)现象被发现。IPC最初运用于心血管系统的预处理来实现对心脏的保护。为了规避IPC对靶器官血管的压迫损伤,“升级版”远端缺血预处理现象(Remote Ischemic Preconditioning,RIPC)出现。RIPC能运用于心外器官,并且不同时期—即刻期RIPC(Acute Phase RIPC)和延迟期RIPC(Delayed Phase RIPC)保护作用不同。RIPC在泌尿外科领域的运用尚处于早期研究阶段,对肾功能的保护作用仍具有争议性。在对RIPC作用机制研究中,缺氧诱导因子-1(HypoxiaInducible Factor-1,HIF-1)可能参与其中。为此,本部分主要探讨RIPC对缺血再灌注后肾功能的保护作用及HIF-1在RIPC中的作用。材料与方法:雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为4组:1.假手术组(Sham):开腹,只分离左右两侧肾蒂,关腹;2.急性缺血再灌注组(IR):开腹,分离左右两侧肾蒂,采用微创血管夹夹闭左侧肾蒂的同时摘除右侧肾脏,夹闭45 min后,松开血管夹,恢复血液灌流,关腹。3.即刻期RIPC预处理组(Acute):予以RIPC预处理后,即刻采取同IR组措施。4.延迟期RIPC预处理组(Delayed):予以RIPC预处理24 h后,采取同IR组措施。所有分组在术后24 h时间节点分别处死并进行相应的标本收集来检测血液中的肌酐(Creatinine,Cr)、尿素氮(Blood Urea Nitrogen,BUN)和肾组织中的髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD),对左肾组织行苏木精-伊红染色(Hematoxylin-Eosin Staining,HE)评估病理变化并进行肾小管评分。此外,检测HIF-1α的免疫印迹(Western Blot,WB)和免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)表达,以及血液中肾上腺髓质素(Adrenomedullin,ADM)的检测。结果:1.从肾功能指标Cr、BUN和氧化损伤指标MPO、MDA、SOD和肾小管评分来看,Acute、Delayed组均较IR组显著改善(P<0.05),肾脏损伤减轻,保护效果显著。2.Delayed组在BUN、MPO和肾小管评分上显著优于Acute组(P<0.05),保护效果较Acute组好。3.经RIPC预处理后,HIF-1α表达水平在Acute和Delayed组较IR组显著提高(P<0.05),且Delayed组与Acute组相比具有更高的表达(P<0.05)。延迟期RIPC可显著提高血液中肾上腺髓质素(ADM)水平(P<0.001)。结论:经肢端远端缺血预处理—3×(5I/5R)预处理模式在一定程度上为急性肾缺血再灌注损伤后肾功能提供保护作用。不同时期的远端缺血预处理对肾功能的保护作用具有统计学差异性,其中延迟期RIPC较即刻RIPC具有较好的保护作用。HIF-1和ADM可能参与RIPC的保护效应。第二部分:缺氧诱导因子-1和肾上腺髓质素在远端缺血预处理对缺血再灌注后的肾功能保护的作用机制背景:远端缺血预处理(RIPC)可为缺血再灌注后肾功能提供一定程度的保护作用。尽管目前对RIPC的作用机制尚未全部明确,现已知其包括三大通路:(1)神经通路。(2)全身系统反应通路。(3)体液通路。在体液通路中传递预处理信号至靶器官的体液因子尚未被明确。前期预实验明确了远端缺血预处理对缺血再灌注后肾功能的保护作用,且延迟期预处理的保护效果较好。此外,发现缺氧诱导因子-1α(Hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)在远端缺血预处理后表达升高。同时,经延迟期远端缺血预处理后,血液中的肾上腺髓质素(ADM)水平也显著升高。鉴于HIF-1和ADM可能在RIPC中发挥作用,本章节主要在延迟期远端缺血预处理方案下,进一步明确HIF-1α和ADM在RIPC中的作用机制和探讨ADM是否是潜在的保护因子。材料与方法:雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为6组:(1)假手术组(Sham):开腹,只分离左右两侧肾蒂,关腹;(2)急性缺血再灌注组(IR):开腹,分离左右两侧肾蒂,采用微创血管夹夹闭左侧肾蒂的同时摘除右侧肾脏,夹闭45 min后,松开血管夹,恢复血液灌流,关腹。(3)延迟期RIPC预处理组(Delayed):予以RIPC预处理24 h后,采取同IR组措施。(4)YC-1干预组(YC-1):在RIPC预处理前2 h予以抑制剂YC-1药物干预,后采取同Delayed组措施。(5)DMOG干预组(DMOG):在RIPC预处理前2 h予以激动剂DMOG药物干预,后采取同Delayed组措施。(6)ADM干预处理组(ADM):在相同时间点予以ADM药物干预,后采取同IR组措施。Sham、IR和Delayed组在相同注射时间点注射空白溶媒制剂。所有分组在术后24 h时间节点分别处死并进行相应的标本收集来检测血液中的肌酐(Creatinine,Cr)、尿素氮(Blood Urea Nitrogen,BUN)和肾组织中的髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD),对左肾组织行苏木精—伊红染色(Hematoxylin-Eosin Staining,HE)评估病理变化并进行肾小管评分。此外,检测HIF-1α的免疫印迹(Western Blot,WB)和免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)表达,以及血液和肾组织中肾上腺髓质素(Adrenomedullin,ADM)的检测和IHC检测。结果:1.经药物干预后的延迟期远端缺血预处理的保护效果不尽相同,与IR组相比,Delayed组和激动剂DMOG组对肾功能指标Cr和BUN的改善效果较好(P<0.01)。给予外源性ADM(ADM组),在肾功能指标上与IR组无显著差异(P>0.05)。此外ADM组对氧化损伤指标的改善能力显著低于Delayed组和DMOG组(P<0.05)。2.在采用药物干预后,各干预组缺血再灌注后的肾组织HIF-1α表达具有显著影响(P<0.05),其中Delayed组、激动剂DMOG组、抑制剂YC-1组高于ADM组(P<0.05)。3.在给予外源性ADM后,ADM组在肾组织中的ADM表达水平高于IR组(P<0.05),但低于Delayed和DMOG这两组ADM水平(P<0.05)。4.ADM组对缺血再灌注后肾脏的保护作用显著低于Delayed组(P<0.05),但较YC-1组具有较轻的肾组织病理损伤程度和评分(P<0.05)。结论:HIF-1参与RIPC的保护作用,激动或者抑制HIF-1的表达水平可相应增强或减弱RIPC的保护效应。外源性ADM对缺血再灌注后肾脏显示部分保护作用。HIF-1和ADM的表达和作用与RIPC的保护效应具有相关性,ADM在体液中的调控机制复杂,可能与HIF-1的表达具有相关性。作为RIPC过程中的一个保护因子,ADM具体的作用机制需要更深入的研究。
其他文献
桥梁建筑作为一种钢筋混凝土结构在施工过程与服役中的安全性监控非常重要,及时发现桥梁建筑体中存在的受损隐患,并提前预警是避免发生生产事故的重要环节。传统的监测方法多
筒子纱易储存运输、可小批量生产,相比绞纱而言在纺织领域的运用更广泛。筒子纱的卷绕质量影响着后续整经工艺和染色工艺,衡量筒子纱卷绕质量的基本指标之一是筒子纱的平均卷
随着互联网产业的快速繁荣,用户对网络环境的要求也越来越高。网络设备不断地更新换代,种类愈加多样,功能也逐渐全面。传统的网络设备部署在网络中的特定位置,网络功能和网络设备牢牢地绑定在一起。每当出现新的网络功能需求时,就需要开发新的专用硬件设备,这需要消耗大量的资金成本和运营成本用于增加和维护新的通信服务。网络功能虚拟化作为一种新兴的技术,其基本思想是对专用网络设备进行软件与硬件的解耦,将网络功能与网
群体软件开发(又称软件众包或众包)是一种新型的软件开发方式,消除了对开发人员地理因素上的限制,采用群体研发、群体竞争的方式来完成复杂任务的开发工作。它可以在很大程度上利用各种人力和物力,降低生产成本,因此近年来受到越来越多的关注。目前现有的众包网站,如Upwork、Amazon Mechanical Turk、Topcoder、CrowdFlower、Taskcn等,基本都是通过用户设置搜索过滤条
刺绣作为中国传统的手工技艺,是非物质文化遗产不可或缺的一部分。本文针对苏绣、蜀绣、粤绣、湘绣以及青海地区特有的土族盘绣五类刺绣图像,利用深度学习的方法根据每种刺绣
膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)是膜分离技术与生物处理技术有机结合的新型态废水处理系统,其具有占地面积小,出水质量高、产生废料少、管理操作方便及可去除氨氮等
软件即服务(Software-as-a-Service,SaaS)是一种新型的软件布局模型。SaaS软件拥有部署简单、租费低廉和无需维护等特点,已经成为广大中小型企业实施信息化的最好途径。汽车及零部件产业SaaS平台为租户提供了整车销售、采购、库存、客户管理、零部件销售等一系列的服务。平台客户根据自己的需求进行租用相应的软件服务。平台运营方需要在平台门户上对提供的软件服务进行展示、开通试用服务,并
在很多物联网服务器应用中,提升服务器系统的并发性能以支持海量终端设备的接入是其重要任务之一。为了满足系统处理大体量数据时低延时和高吞吐量的需求,本文从纵向和横向两
无线传感网络中的覆盖问题一直在被探索和研究,近几年由于无人机的热潮,使得无线传感网络中的覆盖问题模型随着应用的变化也出现了相应的变化,即从要求对网络进行整体覆盖转变为要求对网络部分覆盖,从要求对网络长时覆盖转变为对网络周期性覆盖.伴随着无人机的热潮,实际应用中出现了许多移动无线传感器,相应的产生了扫描覆盖问题模型.无线传感网络中的移动无线传感器通常配有容量限制的电池设备,在下次充满电之前移动无线传
女性劳动者作为劳动力市场的重要组成部分,其薪资问题一直以来都备受国内外学者的广泛关注。其薪资水平的提高不仅有利于提升自己的家庭与社会地位,同时也有助于促进自身的发