右美托咪啶對(duì)腎臟缺血再灌注致腎及肺損傷的保護(hù)作用和機(jī)制研究.pdf

1、腎臟缺血再灌注(IR)導(dǎo)致的急性腎損傷(AKI) 或急性腎衰(ARF)是圍手術(shù)期常見(jiàn)并發(fā)癥之一，常常造成住院時(shí)間延長(zhǎng)，診治費(fèi)用增加，死亡率增高。近期調(diào)查顯示，盡管透析技術(shù)和治療方法在過(guò)去二十年里改進(jìn)不少，但與AKI 相關(guān)的發(fā)病率和死亡率無(wú)明顯下降。AKI 很少獨(dú)立出現(xiàn)，往往同時(shí)伴隨腎外器官的病理性損傷和功能障礙。其中，由于肺臟擁有巨大的毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于腎臟IR 引起的血循環(huán)促炎調(diào)節(jié)因子更為敏感，使之更容易發(fā)生急性肺損傷(ALI)。AK

2、I 合并ALI時(shí)，死亡率可高達(dá)80％。然而，當(dāng)前仍缺乏一種方法能有效防阻腎臟IR 導(dǎo)致的腎和肺損傷。因此，進(jìn)一步探尋有效方法降低腎臟缺血再灌注損傷(IRI)及其導(dǎo)致的ALI 具有重要意義。
　　 近年研究證實(shí)，腎小管上皮細(xì)胞凋亡以及由Toll 樣受體4(TLR4)介導(dǎo)的免疫炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致腎臟IRI的重要機(jī)制。通過(guò)激活細(xì)胞抗凋亡信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，減少腎小管細(xì)胞凋亡；或者通過(guò)阻斷TLR4信號(hào)通路，降低炎癥反應(yīng)，已成為減輕腎臟IRI 一種

3、思路與策略。
　　 右美托咪啶(Dexmedetomidine，Dex)是一種新型高選擇性α2 腎上腺素能受體(α2AR)激動(dòng)劑，具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、穩(wěn)定血流動(dòng)力學(xué)和利尿的作用，目前主要應(yīng)用于ICU 鎮(zhèn)靜和臨床麻醉。近來(lái)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Dex 還可激活神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)保護(hù)信號(hào)通路，減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡；心機(jī)缺血時(shí)能減少梗阻面積，改善圍手術(shù)期心功能；在膿毒癥鎮(zhèn)靜中還可減少促炎細(xì)胞因子，降低炎癥反應(yīng)，提高生存率。這些研究反映了Dex 具有細(xì)胞保護(hù)和抗

4、炎的作用。據(jù)此我們推測(cè)，腎臟IRI時(shí)Dex 可提供腎和肺的雙重保護(hù)，改善生存率。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪球?yàn)證腎臟IR后Dex的腎肺保護(hù)效應(yīng)，并探索其相關(guān)的機(jī)制。
　　 研究?jī)?nèi)容：
　　 1．C57BL/6J小鼠雙腎IR 前或后應(yīng)用Dex，通過(guò)HE 染色檢測(cè)腎臟組織病理學(xué)變化，TUNEL 染色檢測(cè)腎實(shí)質(zhì)細(xì)胞凋亡水平，血生化測(cè)定腎功能，免疫組化和Westernblot 檢測(cè)腎臟TLR4蛋白表達(dá)，以及ILISA 測(cè)定血漿高遷移率族蛋白1

5、(HMGB1)水平。左腎臟切除，右腎IR，評(píng)估Dex對(duì)ARF C57BL/6J小鼠存活率的影響。
　　 2.傳代培養(yǎng)人近曲腎小管上皮細(xì)胞(HK2)，用MTT 法檢測(cè)Dex對(duì)OGD 誘導(dǎo)HK2損傷的影響。并應(yīng)用Wester blot 檢測(cè)Dex對(duì)HK2中總Akt(Akt蛋白表達(dá))以及磷酸化Akt(pAkt蛋白表達(dá))的作用。
　　 3.C57BL/6J小鼠雙腎IR 前或后應(yīng)用Dex，通過(guò)HE 染色檢測(cè)肺臟組織病理學(xué)變化，測(cè)定

6、肺濕干比重，血生化檢測(cè)肺髓過(guò)氧化物酶(MPO)，并應(yīng)用RT-PCR和Real-timePCR 測(cè)定肺臟ICAM-1和TNF-αmRNA表達(dá)。
　　 結(jié)果：
　　 1．腎臟缺血25min 再灌注24h后，腎組織病理?yè)p傷明顯，細(xì)胞凋亡增多，血漿肌酐(Cr)和尿素氮(Ur)顯著升高。IR 前或后應(yīng)用Dex25μg/kg，組織病理?yè)p傷降低53％和38％；細(xì)胞凋亡減少72％和58％；血清Cr和Ur 明顯降低。α2AR 拮抗劑阿替美

7、唑(Atipamezole，Atip)250μg/kg 可完全抑制上述Dex的腎保護(hù)效應(yīng)。
　　 2．腎臟缺血25min 再灌注24h后，腎臟TLR4蛋白表達(dá)和血漿HMGB1濃度顯著升高，缺血前應(yīng)用Dex 25μg/kg，顯著下調(diào)TLR4表達(dá)和HMGB1濃度。應(yīng)用Atip250μg/kg后，Dex下調(diào)TLR4蛋白表達(dá)以及血清HMGB1水平的作用消失。
　　 3．生存率實(shí)驗(yàn)顯示，IR 前或后經(jīng)Dex 處理的動(dòng)物生存率分別為

8、70％和60％。無(wú)處理或聯(lián)合應(yīng)用Atip與Dex，3天后死亡率約為65％，所有動(dòng)物存活時(shí)間未超過(guò)5天。
　　 4．經(jīng)OGD 處理的HK2，隨時(shí)間延長(zhǎng)，細(xì)胞死亡逐漸增多。OGD 處理180min時(shí)，細(xì)胞死亡達(dá)到60％。Dex 0.001、0.01、0.1nM 預(yù)處理HK2后，其存活率呈劑量相關(guān)性增加。經(jīng)Dex 0.1nM 處理HK2，其存活率達(dá)94％。Atip 1nM 完全抑制Dex對(duì)HK2的保護(hù)效應(yīng)。
　　 5．HK2

9、經(jīng)0.1nM Dex 處理5、10、20、30、45 min，各時(shí)間點(diǎn)pAkt蛋白表達(dá)均升高，20min時(shí)達(dá)到峰值，之后逐漸降低，而總Akt表達(dá)未發(fā)生變化。Atip1nM不能完全抑制Dex上調(diào)pAkt表達(dá)的效應(yīng)。Dex上調(diào)pAkt蛋白表達(dá)的作用可被PI3K 抑制劑LY294002(50μM)完全抑制，而MAPK 抑制劑PD98059(50μM)無(wú)此效應(yīng)。
　　 6．雙腎缺血45min，再灌注6h后，肺臟間質(zhì)固有層解體并伴出血，肺

10、間質(zhì)細(xì)胞增多，肺泡腔縮窄甚至消失；肺濕干比重升高3.5倍；MPO 活性增加1倍；ICAM-1和TNF-αmRNA表達(dá)分別升高7倍和10倍。IR 前或后應(yīng)用Dex，肺濕干比重下降約三分之一，MPO 活性分別降低58％和16％，并且抑制ICAM-1和TNF-αmRNA 過(guò)表達(dá)，肺組織病理?yè)p傷明顯減輕。Atip 可抑制Dex下調(diào)肺濕干比重以及MPO 活性的作用，但不能抑制其下調(diào)ICAM-1和TNF-αmRNA 過(guò)表達(dá)的效應(yīng)。
　　 結(jié)

11、論：
　　 1．右美托咪啶對(duì)C57BL/6J小鼠腎臟IRI 具有保護(hù)性作用。
　　 2．右美托咪啶通過(guò)激動(dòng)α2AR，抑制腎臟細(xì)胞凋亡，下調(diào)TLR4蛋白表達(dá)以及血清HMGB1的水平，是其腎保護(hù)的主要機(jī)制。
　　 3．右美托咪啶可減輕OGD 誘導(dǎo)的HK2 損傷。通過(guò)α2AR 依賴(lài)和非依賴(lài)途徑，激活PI3K-Akt信號(hào)通路可能是其主要機(jī)制。
　　 4．右美托咪啶可減輕C57BL/6J小鼠腎臟IR 所致的肺損傷。