因此我们推断,Iso是通过抑制TLR4/NFκB信号通路的激活进而抑制炎症反应、氧化应激和细胞凋亡这一机制抑制肾IRI的发生。
刘超1王芳2李继峰1武强1陈娜3
1鹤壁市人民医院麻醉科,鹤壁458030;2济宁市中西医结合医院呼吸科,济宁272000;3鹤壁市人民医院药剂科,鹤壁458030
国际麻醉学与复苏杂志,2022,43(12):1233-1239.
DOI:10.3760/cma.j.cn321761-2021051200688
基金项目
河南省科技攻关计划联合共建项目(LHGJ20191300)
ORIGINALARTICLES
【论著】
本研究拟采用异氟醚(Iso)预处理肾肾缺血再灌注损伤(IRI)动物模型,并利用Toll样受体4(TLR4)/NFκB信号通路激活剂脂多糖(LPS)进行逆转实验,探讨Iso是否通过调控TLR4/NFκB信号通路发挥肾IRI保护作用,从而为器官损伤的麻醉保护研究提供一定依据。
1.1动物处理
1.2肾功能指标检测
取血液标本2000r/min离心15min(离心半径8.5cm)后取上清,采用全自动生化分析仪测定大鼠静脉血Cr、BUN水平。
1.3炎症因子及氧化应激指标检测
取大鼠新鲜肾组织,低温下制成匀浆,而后采用ELISA试剂盒检测肾组织IL1β、TNFα、IL6水平。另取部分肾组织匀浆,采用SOD活性检测试剂盒检测肾组织SOD活性,采用可见分光光度法检测肾组织MDA、GSHPx水平。
1.4HE染色观察肾组织病理学形态
取肾组织石蜡切片经三级脱蜡后,于二甲苯内浸泡10min,而后用苏木精染色5min,冲洗3次,加入伊红溶液染色1min,冲洗后梯度乙醇脱水,晾干后封片。于显微镜下观察组织形态,每只动物染色3张切片,每片随机选取5个视野。使用NISElementsViewer4.2.0软件评估肾小管损伤程度(组织病理学评分)。每张切片5个视野的平均分为本切片评分,3张切片评分再取均值作为该大鼠的评分。
1.5TUNEL染色检测肾小管上皮细胞凋亡
取制备好的大鼠肾组织匀浆,加入高效RIPA裂解液,于匀浆器中匀浆2min,室温静置10min,4℃14000g离心15min,取上清提取总蛋白;同时取部分组织匀浆,加入苯甲基磺酰氟(PMSF)调整终浓度为1mmol/L,4°C下1500g离心5min,吸弃上清后取沉淀,加入含PMSF的细胞核蛋白抽提试剂,多次重复震荡30min使沉淀悬浮,而后4°C12000g离心10min,吸取上清为细胞核蛋白。采用BCA法分别测定总蛋白和核蛋白的浓度,而后进行SDSPAGE电泳,转膜,封闭,总蛋白样品中分别滴加兔抗大鼠TLR4(1∶1000)、MyD88(1∶1000)和βactin一抗孵育,核蛋白中加入兔抗大鼠NFκBp65(1∶1000)、TBP(1∶1000)一抗,4℃孵育过夜;第2天加入对应的羊抗兔二抗,摇床室温孵育1h。ECL发光显色,扫描。用ImageJ软件计算目的蛋白的相对表达量,其中TLR4、MyD88以和βactin的比值反映相对表达水平,NFκB以和TBP的比值反映相对表达水平。
2.1肾组织切片病理观察
各组肾组织切片HE染色结果见图1。与S组比较,IRI组可见明显肾组织损伤,以皮质和髓质交界区尤为严重:明显间质出血、水肿,炎症细胞浸润,小管肿胀,小管上皮细胞形态异常,刷状缘紊乱消失等。与IRI组比较,Iso+IRI组病理损伤减轻:间质水肿、炎症细胞浸润减轻,肾小管上皮细胞形态改善。与Iso+IRI组比较,Iso+IRI+LPS组肾组织病理表现加重。
2.2组织病理学评分及静脉血Cr、BUN水平比较
与IRI组比较,Iso+IRI组组织病理学评分降低(P<0.05),Iso+IRI+LPS组差异无统计学意义(P>0.05);与Iso+IRI组比较,Iso+IRI+LPS组组织病理学评分升高(P<0.05)。
与S组比较,IRI组、Iso+IRI组、Iso+IRI+LPS组Cr和BUN水平升高(P<0.05);与IRI组比较,Iso+IRI组、Iso+IRI+LPS组Cr及Iso+IRI组BUN水平下降(P<0.05);与Iso+IRI组比较,Iso+IRI+LPS组Cr、BUN水平升高(P<0.05)。见表1。
2.3肾组织IL1β、TNFα、IL6水平比较
与S组比较,IRI组、Iso+IRI组、Iso+IRI+LPS组IL1β、TNFα、IL6水平均升高(P<0.05);与IRI组比较,Iso+IRI组、Iso+IRI+LPS组IL1β、TNFα、IL6水平均降低(P<0.05);与Iso+IRI组比较,Iso+IRI+LPS组IL1β、TNFα、IL6水平均升高(P<0.05)。见表2。
2.4肾组织SOD活性及MDA、GSHPx水平比较
与S组比较,IRI组、Iso+IRI组、Iso+IRI+LPS组SOD活性降低、MDA水平升高(P<0.05),IRI组和Iso+IRI+LPS组GSHPx水平降低(P<0.05)。与IRI组比较,Iso+IRI组SOD活性增加、MDA水平降低、GSHPx水平升高(P<0.05),Iso+IRI+LPS组MDA水平降低(P<0.05)。与Iso+IRI组比较,Iso+IRI+LPS组SOD活性降低、MDA水平增高、GSHPx水平降低(P<0.05)。见表3。
2.5肾小管上皮细胞凋亡率比较
TUNEL检测结果显示,S组偶见少量阳性细胞。与S组比较,IRI组、Iso+IRI组、Iso+IRI+LPS组细胞凋亡率升高(P<0.05);与IRI组比较,Iso+IRI组、Iso+IRI+LPS组细胞凋亡率降低(P<0.05);与Iso+IRI组比较,Iso+IRI+LPS组细胞凋亡率升高(P<0.05)。见图2、图3。
2.6TLR4、MyD88、NFκBp65水平比较
与S组比较,IRI组、Iso+IRI组、Iso+IRI+LPS组TLR4、MyD88、NFκBp65水平升高(P<0.05);与IRI组比较,Iso+IRI组、Iso+IRI+LPS组TLR4、MyD88、NFκBp65水平降低(P<0.05);与Iso+IRI组比较,Iso+IRI+LPS组TLR4、MyD88、NFκBp65水平升高(P<0.05)。见图4。
本研究结果显示,与S组相比,IRI组出现明显肾组织损伤病理特征,肾功能指标Cr、BUN及炎症指标IL1β、TNFα、IL6均显著升高,氧化应激指标SOD活性、GSHPx水平显著降低,MDA水平显著升高,肾小管上皮细胞呈凋亡样形态学改变,TLR4、MyD88、NFκBp65水平显著升高,提示大鼠肾IRI建模成功,且证实肾IRI存在过度氧化应激、炎症反应及TLR4/NFκB信号通路的激活,从而促进肾小管上皮细胞凋亡、肾损伤进展的病理过程。因此,从病理分析入手,直接或间接干扰TLR4/NFκB信号通路激活,可能是保护肾IRI的有效手段。
本研究结果显示,与IRI组比较,Iso+IRI组肾组织损伤程度明显减轻,炎症因子水平、氧化应激指标、肾小管上皮细胞凋亡率、生化指标(Cr、BUN、TLR4、MyD88、NFκBp65)水平等均显著降低,提示Iso对肾IRI发挥保护作用,其机制可能是通过抑制TLR4/NFκB信号通路的激活,减轻炎症和氧化应激反应,从而抑制肾小管细胞的凋亡,改善肾IRI程度。为验证该信号通路机制,我们采用TLR4的激活剂LPS进行了逆转实验,结果显示,在Iso处理的基础上进行LPS干预,可以上调TLR4/NFκB信号通路,重新上调炎症因子和氧化应激水平,增加细胞凋亡率,即逆转了Iso的肾IRI保护作用。因此我们推断,Iso是通过抑制TLR4/NFκB信号通路的激活进而抑制炎症反应、氧化应激和细胞凋亡这一机制抑制肾IRI的发生。
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