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目的:随着介入诊治的不断增加,造影剂对肾脏功能的影响越来越到临床介入医生的重视。本研究建立可靠、重复性好的糖尿病造影剂急性肾损害(CIAKI)模型,最大限度的模拟临床常见的CIAKI发病背景,在体内实验条件下进一步探讨氧化应激和肾细胞凋亡在糖尿病大鼠CIAKI发病中的作用。同时,本文探讨造影剂诱导糖尿病大鼠肾细胞凋亡的分子生物学机制,研究其对Akt/mTOR/P70S6K、MAPK(ERK、JNK)信号途径的影响。并进一步探讨普罗布考对糖尿病CIAKI的肾保护作用及其对凋亡信号通路的影响。方法:(1)诱导建立大鼠早期糖尿病肾病模型,在此基础上经静脉给予高渗造影剂泛影葡胺诱导CIAKI,生化方法测定血糖、肾功能(主要是血、尿肌酐浓度,并进一步测算肌酐清除率),评价这一模型的可靠性和重复性。第二部分研究中药物干预组大鼠用普罗布考灌胃观察其保护作用。(2)测定肾组织匀浆氧化应激指标:MDA、SOD和GSH-PX的表达水平,并进一步探讨普罗布考对CIAKI时氧化应激的影响。(3)HE染色观察糖尿病CIAKI肾组织病理学的改变;应用TUNEL染色观察肾细胞凋亡情况并计算凋亡指数。应用免疫组化方法观察caspase-3、9等凋亡相关蛋白在肾内的表达情况;western blotting定量分析肾组织内Bcl-2,Bax蛋白的表达情况,以确立造影剂急性肾损伤的肾细胞凋亡性机制。探讨普罗布考对CIAKI时肾脏细胞凋亡的保护作用。(4)应用western blotting法定量分析Akt/mTOR/P70S6K信号通路、MAPK (p-ERK、p-JNK)凋亡通路的关键蛋白在肾内的表达水平变化。探究糖尿病大鼠发生CIAKI时肾细胞凋亡的信号转导途径,并进一步分析这两条信号通路之间的关联。研究普罗布考对糖尿病大鼠发生CIAKI的肾保护作用,揭示其拮抗肾细胞凋亡所作用的信号通路。结果:(1)造影剂急性肾损伤前后肾功能的变化:DC组(糖尿病造影剂损伤组)术后血肌酐较D组(糖尿病对照组)显著增加(108.34±10.37vs75.67±6.29,p<0.01),术后血肌酐增幅显著高于D组(39.11±8.51vs4.67±0.87,p<0.01)。其中,DC组注射泛影葡胺48h后血肌酐较术前增加达56.7%,糖尿病CIAKI模型成功建立。术后肌酐清除率DC组显著低于D组(2.93±0.57vs3.83±0.69,p<0.05);术后肌酐清除率降幅DC组显著高于D组(-2.64±0.57vs-1.16±0.27,p<0.01)。普罗布考干预实验结果显示:术后血肌酐DCP(糖尿病造影剂损伤+普罗布考干预)组明显低于DC组(87.23±9.15vs108.34±10.37,p<0.01)。术后血肌酐增幅DCP组明显低于DC组(14.17±3.16vs39.11±8.51,p<0.01)。相比DC组注射泛影葡胺48h后血肌酐高达56.7%的增幅,DCP组仅仅为19.4%。术后肌酐清除率降幅DCP组较DC组显著缩减(-1.73±0.57vs-2.64±0.57,p<0.01)。(2)造影剂急性肾损伤对氧化应激的影响:泛影葡胺造成肾内MDA含量升高,DC组显著高于D组(1.41±0.19vs1.05±0.07,p<0.05);而抗氧化酶GSH-PX活力下降,DC组显著低于D组(87.91±4.31vs99.35±7.41,p<0.05)。普罗布考干预实验结果显示:普罗布考可降低糖尿病大鼠CIAKI时肾内MDA水平,DCP组显著低于DC组(0.90±0.10vs1.41±0.19,p<0.05);同时可逆转GSH-PX活力的下降,DCP组显著高于DC组(102.08±10.32vs87.91±4.31,p<0.01)。(3)糖尿病大鼠注射泛影葡胺后DC组肾细胞凋亡指数显著增加,肾内凋亡相关蛋白caspase-3、caspase-9阳性表达量显著增加。普罗布考干预后凋亡指数显著下降,肾内caspase-3、caspase-9蛋白阳性表达量下降。泛影葡胺诱导肾内抗凋亡Bcl-2蛋白表达DC组较D组显著下降,而促凋亡Bax蛋白表达显著增加。普罗布考逆转二者表达趋势:Bcl-2蛋白表达恢复增加,而Bax蛋白表达有所下降(4)糖尿病CIAKI时凋亡上游信号p-Akt(S473)、p-mTOR、p-P70S6K表达活性下调,MAPK途径中p-ERK表达下调,而p-JNK表达则显著增加。普罗布考逆转了高渗CM对上游信号的影响:ERK与Akt/mTOR/P70S6K信号途径磷酸化激活增加,而JNK活化下调。结论:(1)本实验大鼠糖尿病CIAKI模型成功,结果可靠,重复性好。(2)糖尿病大鼠发生造影剂肾损害后出现明显的氧化应激:MDA升高,内源性抗氧化酶GSH-PX活性下降。(3)离子型高渗CM诱导糖尿病大鼠出现严重的肾细胞凋亡,肾内凋亡蛋白caspase-3、9表达明显增强,而线粒体促凋亡蛋白Bax表达增加,抗凋亡蛋白Bc12表达下降。(4)离子型高渗CM可能通过影响上游Akt/mTOR/P70S6K与MAPK信号通路(Akt/mTOR/P70S6K和ERK抗凋亡信号受到抑制,而促凋亡信号蛋白JNK却显著激活)传递信息介导肾细胞经线粒体caspase途径发生凋亡。(5)普罗布考对CIAKI具有肾保护作用,其机制可能是减轻了氧化应激和肾细胞凋亡。通过调节Akt/mTOR/P70S6K、MAPK (ERK、JNK)上游信号重新整合凋亡信息来抑制肾细胞凋亡的发生。