辛伐他汀對缺血再灌注損傷大鼠腎臟的影響機(jī)理

1、辛伐他汀對缺血再灌注損傷大鼠腎臟的影響機(jī)理    摘要 目的 探討辛伐他汀（Simvastatin）對腎缺血再灌注損傷（IRI）的保護(hù)作用。 方法 建立大鼠腎缺血再灌注損傷模型，隨機(jī)將動物分為Simvastatin組，缺血再灌注（IR）組，鋅原卟啉（ZnPP）組，假手術(shù)（sham）組。測定各組大鼠血清尿素氮（BUN）、肌酐（Cr）的含量，并進(jìn)行腎組織光鏡形態(tài)學(xué)觀察和免疫組化分析血紅素加氧酶-1（HO-1）的表達(dá)情況。 結(jié)果 IR組和ZnPP組BUN、Cr值升高，HO-1的表達(dá)少或幾乎不表達(dá)，腎組織結(jié)構(gòu)紊亂；Simvastatin組除HO-1表達(dá)明顯增多外

2、，還顯著逆轉(zhuǎn)上述改變，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。 結(jié)論 Simvastatin可上調(diào)HO-1的表達(dá)，減輕大鼠腎臟的IRI。 關(guān)鍵詞 辛伐他?。蝗毖俟嘧p傷；血紅素加氧酶-1 中圖分類號 R692 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-7210（2012）10（a）-0012-03 腎臟在缺血再灌注（IR）過程中會嚴(yán)重影響其生理功能，如何減輕腎缺血再灌注損傷（IRI），成為目前研究的熱點(diǎn)。細(xì)胞在受到應(yīng)激刺激時，會啟動內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制1， HO-1就是其中的一種方式2，它可被許多因素誘導(dǎo)而表達(dá)3。HO-1與IRI密切相關(guān)4，其分解血紅素得到的產(chǎn)物中有重要的自由基清除劑及抗IRI

3、因子5。關(guān)于他汀類藥物的體外實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)該藥物能誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞中HO-1的表達(dá)6而發(fā)揮血管保護(hù)功能。在心、腦等器官的IR過程中，辛伐他?。⊿imvastatin）能誘導(dǎo)HO-1高表達(dá)減輕其損傷7-8。本實(shí)驗(yàn)采用腎臟IRI大鼠模型，應(yīng)用Simvastatin干預(yù)，觀察其對腎臟IRI組織中HO-1表達(dá)以及腎臟組織炎癥反應(yīng)程度的影響，并探討其可能的機(jī)制。 1 材料與方法 1.1 動物選擇及分組 健康雄性Wistar大鼠40只，體重（250±20）g。大鼠實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)飼養(yǎng)環(huán)境7 d后隨機(jī)分四組：Simvastatin組、IR組、鋅原卟啉（ZnPP）組、假手術(shù)（sham）組，每組各10只。 1.

4、2 IRI模型制備 Simvastatin組術(shù)前給予Simvastatin 10 mg/（kg·d）灌胃7 d；IR組術(shù)前給予等體積生理鹽水灌胃7 d；ZnPP組術(shù)前24 h 給予HO-1抑制劑ZnPP 5 mg/kg腹腔注射；sham組常規(guī)飼養(yǎng)。各組末次給藥24 h后，全部大鼠經(jīng)腹腔注射2%戊巴比妥鈉40 mg/kg予以麻醉，從腹正中行4 cm縱行切口打開腹腔，仔細(xì)分離右腎蒂及腎周筋膜，充分游離右側(cè)腎臟后結(jié)扎右腎蒂并切除右腎；同法分離左側(cè)腎臟腎蒂，充分顯露左腎動脈及腎臟組織，除sham組外均用動脈夾夾閉左腎蒂45 min，再灌注左腎，觀察左腎色澤由暗紅色變?yōu)轷r紅色，表明灌注成功。還

5、納腸管于腹腔原位并縫合切口，放回原飼養(yǎng)場所待自然清醒并自由飲食。 1.3 標(biāo)本制備及檢測 1.3.1 尿素氮、肌酐水平測定 再灌注24 h后，抽取下腔靜脈血樣約3 mL，10 000 r/min離心10 min，上清置于-20冰箱保存。AU400生化分析儀測量血BUN、Cr水平。 1.3.2 腎臟組織學(xué)觀察及HO-1免疫組化測定 抽血后處死大鼠取左腎，用于組織學(xué)觀察的腎組織按照切片制備要求處理并保存，然后按免疫組化三步法制備切片。結(jié)果判斷：HO-1陽性反應(yīng)為胞質(zhì)呈棕黃色顆粒染色，采用病理圖像分析軟件半定量分析。 1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均

6、數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，三組間比較采用方差分析，組間兩兩比較采用q檢驗(yàn)；以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 2 結(jié)果 2.1 各組大鼠血清尿素氮、肌酐水平比較 與sham組比較，另三組大鼠都有不同程度的腎功能損害（P < 0.01）；與IR及ZnPP組相比，Simvastatin組BUN、Cr值明顯較低（P < 0.01）；ZnPP組腎功能損傷重于IR組（P < 0.01）。見表1。 2.2 各組大鼠腎臟病理變化的比較 取平展、細(xì)胞形態(tài)和組織結(jié)構(gòu)清晰的組織切片，依據(jù)Paller法9可見，ZnPP組腎臟損傷最重，以管型形成、腎間質(zhì)出血并炎性細(xì)胞浸

7、潤為主；除sham組外，Simvastatin組腎臟損傷最輕，僅見部分輕度水腫樣變性，偶見管型及炎性細(xì)胞浸潤。與sham組比較，各組腎小管評分均較高（P < 0.05）；與IR組相比，Simvastatin組腎小管評分明顯降低（P < 0.05），表明Simvastatin的應(yīng)用可減輕大鼠腎組織損傷。見表2。 2.3 各組大鼠HO-1表達(dá)水平比較 用半定量分析法，光鏡下觀察被染成棕褐色細(xì)胞的分布情況，無染色為0分，偶有染色為1分，局灶染色為2分，彌漫染色為3分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ZnPP組HO-1幾乎不表達(dá)，假手術(shù)組僅有微量表達(dá)，IR組呈局灶性表達(dá)，Simvastatin組HO-1表達(dá)最強(qiáng)

8、。與sham組相比，另外三組HO-1表達(dá)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；Simvastatin組HO-1的表達(dá)高于其他組（P < 0.05），說明應(yīng)用Simvastatin可以提高HO-1表達(dá)水平；應(yīng)用ZnPP后，HO-1基本不表達(dá)。見表3。 3 討論 他汀類藥物又稱HMG-CoA還原酶抑制劑，是經(jīng)典和有效的降脂藥物，已廣泛應(yīng)用于腎臟疾病的治療。該類藥物不僅具有降血脂的功能，而且還能保護(hù)腎臟，延緩腎臟疾病進(jìn)展10。目前研究已證實(shí)在心臟、肝臟的IRI中，HO-1的高表達(dá)可有效地保護(hù)臟器的結(jié)構(gòu)并改善其功能11-12。 Cr是肌酸的代謝終產(chǎn)物，而BUN是體內(nèi)蛋白氮代謝的終產(chǎn)物，主

9、要通過腎臟排泄，依據(jù)二者的含量變化可評估腎功能。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，腎臟IRI后大鼠血清Cr和BUN明顯增高，而Simvastatin可以明顯降低腎IRI大鼠血清Cr和BUN值。從光鏡可以看到，單純IR大鼠的腎組織切片中有腫脹明顯的上皮細(xì)胞，該類細(xì)胞有程度不一的變性、壞死，間質(zhì)可見明顯充血水腫及炎性細(xì)胞浸潤；相反Simvastatin組僅見輕度細(xì)胞腫脹，未見典型的缺血性改變。這些結(jié)果不僅說明本實(shí)驗(yàn)?zāi)IIRI模型建立成功，而且提示Simvastatin對急性腎IRI具有明顯的保護(hù)作用。自20世紀(jì)80年代末發(fā)現(xiàn)HO-1并證實(shí)其具有和熱休克蛋白32相同的結(jié)構(gòu)后，引發(fā)了人們對HO-1作為應(yīng)激反應(yīng)蛋白新的認(rèn)識。S

10、tocker13發(fā)現(xiàn)在各種形式的氧化應(yīng)激下HO-1均被誘導(dǎo)激活，于1990年提出這種酶可能對細(xì)胞起保護(hù)作用。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，無論體內(nèi)還是體外，HO-1是一種保護(hù)各種活性氧和活性氮所致氧化損傷的潛在抗氧化劑14。應(yīng)用HO-1基因敲除的腎損傷動物模型，Nath等15證實(shí)，HO-1的表達(dá)是阻止腎小管間質(zhì)炎癥反應(yīng)及炎癥因子基因表達(dá)所必需的。筆者在本研究中除建立IRI模型外還應(yīng)用HO-1抑制劑ZnPP作為對照進(jìn)一步觀察HO-1是否在腎IRI過程中發(fā)揮作用，ZnPP對HO-1的抑制主要是通過促進(jìn)組織釋放大量的微粒體血紅素實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，腎IRI作為應(yīng)激原可誘導(dǎo)HO-1的表達(dá)，但并不能阻止腎臟損害的發(fā)

11、生，如果在腎臟IRI前應(yīng)用Simvastatin誘導(dǎo)HO-1表達(dá)，則可明顯改善腎功能，減輕腎臟損害。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，sham組腎小球、腎小管結(jié)構(gòu)基本正常，幾乎無HO-1表達(dá)；IR組腎小管上皮細(xì)胞腫脹，出現(xiàn)不同程度的變性、壞死，HO-1表達(dá)較sham組顯著增強(qiáng)；Simvastatin組缺血性改變較IR組明顯減輕，接近正常，HO-1表達(dá)較高。Simvastatin使HO-1表達(dá)上調(diào)，可能是Simvastatin在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)腎缺血細(xì)胞HO-1的表達(dá)，從而使HO-1合成增加，使得腎臟對缺血及氧化損傷的抵抗能力增加，顯著改善大鼠腎臟IRI。目前的研究報道顯示，他汀類藥物通過絲裂原活化蛋白激酶和核

12、因子E2相關(guān)因子2等信號通路調(diào)節(jié)HO-1的表達(dá)16，但作為一種腎缺血再灌注的保護(hù)藥物，在最佳劑量、安全性方面有待于進(jìn)一步研究。 參考文獻(xiàn) 1 吳剛，梁健，成東華，等.HSP70和HO-1誘導(dǎo)對鼠肝缺血再灌注損傷的保護(hù)作用J.中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2004，33（2）：125-127. 2 劉明，趙曉宇，周虹.血紅素氧化酶-1在缺血/再灌注損傷中的保護(hù)作用J.生命的化學(xué)，2004，24（1）：50-52. 3 Kanwar YS. Heme oxygenase-1 in renal injury：conclusions of studies in humans and animalmodels J.

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