谷氨酰胺誘導熱休克蛋白減輕大鼠腎臟缺血再灌注損傷.pdf

1、目的： 腎臟缺血再灌注損傷在臨床上很常見。減輕和避免腎缺血再灌注損傷在臨床上有重要意義。本實驗通過以下三個方面來研究谷氨酰胺對大鼠腎臟缺血再灌注的保護作用。為臨床上用藥提供參考。 1.觀察大鼠應用谷氨酰胺后體內血藥濃度的變化以論證谷氨酰胺的最佳作用劑量和時間。 2.通過應用谷氨酰胺(Gln)后并設立對照組，利用病理切片和免疫組化的方法觀察大鼠腎臟缺血再灌注損傷的變化和大鼠腎臟小管細胞凋亡的變化。觀察谷氨酰胺是否減

2、輕大鼠腎臟缺血再灌注損傷。 3.通過應用熱休克蛋白阻滯劑櫟黃皮桐(Quercetin)并設立對照組，探討谷氨酰胺減輕大鼠腎臟缺血再灌注損傷與誘導大鼠腎臟熱休克蛋白產(chǎn)生的關系。論證其對大鼠腎缺血再灌注損傷的保護作用的機理。 方法： 1. 12只S-D大鼠，雌雄不限，隨機分為2組，每組6只，分別給予不同劑量谷氨酰胺(0.75g/kg和0.375g/kg)運用液相法測量0，15，30，45，60，120分鐘大鼠體內的血

3、藥濃度。 2. 48只S-D大鼠，雌雄不限，隨機分為4組，每組12只，分別不同的方法進行干預： A組：谷氨酰胺(Gln)組。經(jīng)尾靜脈給與谷氨酰胺(Gln)0.75g/kg． B組：生理鹽水對照組。給予生理鹽水作為對照，劑量和推注速度不變。 C組：櫟黃皮桐(quercetin)組。提前六小時腹腔注射給予櫟黃皮桐(quercetin)一種熱休克蛋白阻滯劑，劑量400mg/kg。然后同A組方法給予谷氨酰胺。

4、 D組；櫟黃皮桐對照溶劑組。提前六小時腹腔注射對照溶劑。然后同A組方法給予谷氨酰胺。 A，B，C，D四組藥物干預后1小時內建立大鼠腎臟缺血再灌注模型，分別于再灌注6小時，24小時處死動物，抽血離心生化分析血肌酐和尿素氮，并取雙側腎臟標本，HE染色光鏡下觀察腎臟損傷情況并計分統(tǒng)計腎小管損傷程度。免疫組化和Western-Blot觀察熱休克蛋白(HSP-70)的表達。Tunel法觀察腎臟細胞凋亡并統(tǒng)計凋亡指數(shù)。 結果：

5、 1.谷氨酰胺血藥濃度變化本實驗測谷氨酰胺的血藥濃度變化：在應用0.75g/kg的谷氨酰胺給大鼠尾靜脈注射后一小時內血藥濃度為3-7mmol/l。一小時后血液中谷氨酰胺濃度下降于3mmol/l以下。而在應用0.375g/kg的谷氨酰胺給大鼠尾靜脈注射時，血藥濃度達不到3 mmol/l。由于文獻報道谷氨酰胺誘導熱休克蛋白的最大有效濃度為3-7 mmol/l。故本實驗發(fā)現(xiàn)在大鼠靜注0.75g/kg的谷氨酰胺后一小時之內的血藥濃度為誘導

6、熱休克蛋白的最大有效濃度。 2.腎缺血再灌注后兩時間點的肌酐，尿素氮變化： 各組實驗結果表明大鼠腎臟缺血再灌注24小時后肌酐和尿素氮顯著高于缺血再灌注6小時后(P<0.05)。A，D兩組運用了谷氨酰胺干預后，肌酐，尿素氮與B組相比明顯下降(P<0.05)。而C組與其他三組相比肌酐，尿素氮明顯增高(P<0.05)。 3.腎缺血再灌注后兩時間點病理切片HE染色結果： 鏡下觀察可見A，D兩組損傷情況類似，主要表

7、現(xiàn)為腎小管上皮細胞變扁平，刷狀緣脫落，組織輕微充血，有少量細胞壞死和脫落。B組表現(xiàn)為腎上管上皮壞死，細胞脫落，蛋白管型形成。組織有比較嚴重的充血。C組表現(xiàn)較多的。腎上管上皮壞死，細胞脫落，細胞管型形成。組織大面積充血。 Paller氏計分結果表明： A，D兩組與B組比較損傷明顯減輕(P<0.01)。C組損傷重于B組(P<0.01)證明應用谷氨酰胺對腎臟缺血再灌注損傷有保護作用，在應用了熱休克蛋白阻滯劑(Ouercetin

8、)后這種保護作用消失，同時可能由于阻滯了缺血再灌注損傷本身誘導熱休克蛋白產(chǎn)生的作用。導致?lián)p傷進一步加重。 A，D兩組組內計分有統(tǒng)計學差異(6小時損傷重于24小時)，而B，C組組內沒有這種差異，表明B，C兩組隨著時間的延長損傷沒有顯著差別(P>0.05)。 而A，D 兩組可能是由于谷氨酰胺誘導了大量熱休克蛋白的產(chǎn)生而起到了修復損傷的作用。隨著再灌注時間的延長，損傷漸漸減輕。(P<0.05)。 4.腎缺血再灌注后兩時

9、間點免疫組化熱休克蛋白染色結果： 鏡下見A，D兩組HSP-70呈強陽性，呈棕褐色，細顆粒狀，彌漫分布于細胞漿。B組6小時組HSP-70呈弱陽性，呈淡黃色，細顆粒狀，彌漫分布于細胞漿，24小時組HSP-70呈陽性，呈棕黃色，細顆粒狀，彌漫分布于細胞漿，相對于A組表達弱，但相對于B組6小時表達明顯。C組棕黃色染色區(qū)域很少，幾乎沒有表達。 熱休克蛋白染色鏡下評分結果： 統(tǒng)計結果表明A，D兩組與B組比較熱休克蛋白表達明顯

10、增強(P<0.01)，而C組與B組相比熱休克蛋白表達明顯減弱(P<0.01)。 A，C，D組組內比較沒有統(tǒng)計學差異，證明熱休克蛋白在6小時和24小時表達量沒有時間上的差異。 而B組24小時的熱休克蛋白表達要高于6小時，證明正常大鼠。腎臟缺血再灌注后熱休克蛋白的表達似乎24小時要比6小時有所增強。 5.腎缺血再灌注后兩個時間點Westen—blot檢測結果：6小時A，D兩組表達最強，B組表達弱于A，D組，強于C組。

11、24小時A，D兩組表達最強，B組弱于A，D組，強于C組。 熱休克蛋白表達兩個時間點結果一致，和免疫組化結果也一致。由于不是同一時間下電泳，因此無法比較同一組的組內差異。 6.Tunel法觀察細胞凋亡結果： 鏡下觀察所見： A，D兩組見散在凋亡細胞。C組凋亡細胞數(shù)量多見。B組凋亡細胞可見。數(shù)量多于A，D組，少于C組。 凋亡指數(shù)統(tǒng)計結果： A，D兩組與B組相比凋亡指數(shù)明顯降低，有統(tǒng)計學意義(P

12、<0.01)。C組與B組相比凋亡指數(shù)明顯升高，有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。A，D兩組相比沒有差異(P>0.05)。A，B，C，D四組凋亡指數(shù)組內比較沒有差異。(P>0.05)。這一結果說明谷氨酰胺誘導熱休克蛋白可以減輕細胞凋亡。而應用Quercetin阻滯熱休克蛋白產(chǎn)生后，這種抑制細胞凋亡的作用消失，而且由于抑制了細胞本身缺血再灌注后正常熱休克蛋白的產(chǎn)生，導致抑制凋亡的作用進一步下降。細胞凋亡加重。 結論： 本實驗研究

13、得出相關結論如下： 1.本實驗測得的谷氨酰胺的血藥濃度與文獻研究結果是一致的，大鼠在應用0.75g/kg的谷氨酰胺尾靜脈注射后一小時內血藥濃度為3-7mmol/1。此為誘導大鼠器官熱休克蛋白表達的最佳有效濃度。一小時后谷氨酰胺血藥濃度下降，達不到誘導大鼠器官熱休克蛋白表達的最佳有效濃度。同樣應用0.375g/kg的谷氨酰胺靜注后的血藥濃度也達不到最佳有效濃度。 2.在大鼠腎缺血再灌注前一個小時內應用谷氨酰胺證明對腎臟功能

14、有保護作用。肌酐，尿素值測定，HE染色下觀察和記分統(tǒng)計，Tunel法檢測細胞凋亡等實驗證據(jù)都支持應用谷氨酰胺后損傷減輕。 3.經(jīng)過免疫組化和Westen-blot的方法實驗證據(jù)表明在谷氨酰胺組腎臟損傷減輕的同時腎臟大量表達熱休克蛋白即Hsp-70。 4.通過設立Quercetin組即C組為對照，表明谷氨酰胺的這種對大鼠腎臟缺血再灌注損傷的保護作用主要是誘導了腎臟產(chǎn)生大量的熱休克蛋白，即Hsp-70。這種保護作用是通過熱休

15、克蛋白來發(fā)揮作用。阻滯了熱休克蛋白即Hsp-70的產(chǎn)生，這種保護作用消失。 5.免疫組化染色鏡下觀察和計分統(tǒng)計結果都發(fā)現(xiàn)大鼠腎缺血再灌注后自身可以誘導熱休克蛋白，在24小時熱休克蛋白的表達要大于6小時，而應用谷氨酰胺后這種時間上的差異沒有統(tǒng)計學意義。說明谷氨酰胺誘導熱休克蛋白的表達6小時已經(jīng)達到或接近最大量。 6.HE染色鏡下觀察和計分統(tǒng)計，應用谷氨酰胺組的24小時的損傷情況要輕于6小時。而對照組則沒有明顯的損傷差異。由