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目的:横纹肌溶解(rhabdomyolysis,RM)所致急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)为肾脏常见病,如不及时处理可发展为不可逆肾脏损害。挤压伤、过度训练、外伤、中毒等理化因素可以引起横纹肌溶解,进而导致急性肾损伤,但其确切机制尚不完全清楚。因此,探究其发病机制,进行早期干预治疗,以减轻肾脏损害,从而改善预后,降低死亡率,已成为军事医学、运动医学及临床医学的重要课题。本研究旨在通过甘油肌注建立大鼠横纹肌溶解致急性肾损伤模型,拟评价RM时大鼠肾组织Sonic Hedgehog(Shh)信号转导通路中关键蛋白的表达变化及其意义,观察抗胆碱药对其表达变化的影响,为临床研究提供参考。方法:1实验分组:将体重在200-220g之间的72只SD雄性大鼠用随机数字表法平均分为4组。对照组(Control,CN,n=18)、急性肾损伤组(acute kidney injury,AKI,n=18)、山莨菪碱干预组(anisodmine,AD,n=18)、盐酸戊乙奎醚干预组(penehyclidine hydrochloride,PHC,n=18),根据观察时间又分为3个亚组,即注射后6h、24h、72h,每个时间点6只大鼠。2模型制备:将大鼠禁食水,CN组18只大鼠于双后腿内侧注射生理盐水,用量10ml/kg。AKI组、AD组、和PHC组双侧后肢肌肉注射50%甘油生理盐水10 ml/kg,建立大鼠急性肾损伤模型。AD组18只大鼠在注射甘油前的20min,于腹腔注射山莨菪碱,用量10 mg/kg,PHC组18只大鼠在甘油注射前20min,于腹腔注射盐酸戊乙奎醚,用量2mg/kg。随后各组大鼠均给予常规饲料自由进食、水、观察大鼠一般情况。3取材处理:各组于相应时间点分别随机取6只大鼠,于腹腔注入戊巴比妥(60 mg/kg),深度麻醉后大鼠腹部正中切开,于上腔静脉抽取静脉血样,生化分析法测定血浆尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、比色法测血浆、肾髓质髓过氧化物酶(MPO)。取双肾,去除表面脂肪筋膜,右肾放置在-80℃冰箱冻存,采用Western blot法检测Shh、Gli2蛋白的表达;左肾纵行剖开,10%中性福尔马林固定,常规脱水,石蜡包埋,切片;应用HE染色光学显微镜下观察肾组织结构变化,并行肾小管损伤评分,评估损伤程度;采用免疫组化染色(PV法)观察肾组织Shh、Gli2的表达情况。4统计分析:采用SPSS 21.0软件进行统计学分析,以均数±标准差(x±s)表示。各组间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)分析,两两比较采用Student-Newman-Kuels t检验,以P<0.05为有统计学意义。结果:1各组血BUN、Cr变化:与对照组各时间点比较,急性肾损伤组大鼠血清Cr和BUN均增高(P<0.05),且进行性升高。山莨菪碱干预组、盐酸戊乙奎醚干预组血清Cr、BUN在24h、72h较AKI组同时间点明显降低(P<0.05),但仍高于对照组(P<0.05),其中AD组24h、72h血清Cr、BUN较同期PHC组高;2各组血、肾组织MPO变化:与对照组比较,AKI组6小时组MPO明显升高(P<0.05),24小时达到高峰、72小时组血MPO下降,但仍高于对照组(P<0.05)。与AKI组比较,山莨菪碱干预组、盐酸戊乙奎醚干预组各时间点MPO降低(P<0.05),但仍高于对照组(P<0.05),与AD组同期比较,PHC血MPO6h、24h,肾MPO24h、72h较低;3各组肾组织病理变化:对照组大鼠双肾病理形态学未见明显改变。急性肾损伤组肌注甘油后6小时可见肾组织充血肿胀,肾小管上皮细胞肿胀、变性,少量坏死、脱落。管腔中形成蛋白管型,肾间质少量炎性细胞浸润。24小时组肾小管上皮细胞变性、坏死加重,大量蛋白管型,间质可见大量炎性细胞浸润,72小时组肾小管管腔内管型逐渐溶解消失,偶可见间断性损伤部位的再生上皮细胞,炎症减轻。山莨菪碱干预组、盐酸戊乙奎醚干预组各时间点亚组上皮细胞变性、坏死程度较急性肾损伤组减轻,肾小管再生增加,肾小管损伤评分,与CN组比较,AKI组6h、24h、72h肾小管损伤评分逐渐升高(P<0.05),AD、PHC组肾小管损伤评分较同期AKI组低,但高于CN组(P<0.05),与AD组比较,PHC6h组评分较低(P<0.05);4各组肾组织Gli2及Shh表达的变化:免疫组化显示,Gli2在正常对照组的肾小管上皮细胞中呈弱表达,急性肾损伤组大鼠于6小时组肾组织Gli2表达增强(P<0.05),24小时表达量增加(P<0.05),72小时进一步增强(P<0.05)。山莨菪碱组、盐酸戊乙奎醚组各时间点蛋白表达均高于急性肾损伤组(P<0.05)。Shh在对照组大鼠肾小管上皮细胞表达。急性肾损伤组Shh于甘油肌注后6小时表达减弱(P<0.05),24小时组Shh组表达增强(P<0.05)。72小时组,Shh表达持续升高(P<0.05)。山莨菪碱组、盐酸戊乙奎醚组各时间点与急性肾损伤组同期比较表达增强(P<0.05),与AD组同期比较,PHC组Shh 6h、24h的表达,Gli2 24h、72h的表达较强(P<0.05)。Western blot结果显示与免疫组化结果一致。结论:1横纹肌溶解致急性肾损伤时,肾组织Shh蛋白早期表达减弱,后期表达升高,说明横纹肌溶解致急性肾损伤可再度激活Shh信号通路。2 Shh信号通路中关键蛋白Shh、Gli2在24小时、72小时表达上调,表明激活Shh信号通路可能对急性肾损伤肾组织保护、修复发挥重要作用。3抗胆碱药山莨菪碱、盐酸戊乙奎醚可能部分通过激活Shh信号通路,减轻急性肾损伤,促进损伤组织早期修复,为临床用药提供参考。