对比感应肾病(CIN)的一个主要原因是医院急性肾损伤(AKI)由于在肾小管细胞凋亡诱导。我们之前的研究展示了小说防治酰胺(NACA);酰胺的n -乙酰半胱氨酸(NAC)阻止肾小管细胞通过体外抑制p38 MAPK途径对比感应细胞凋亡。在目前的研究中,我们旨在比较项目的功效和南汽在预防CIN的鼠模型和调查是否thioredoxin-1 (Trx1)和细胞凋亡信号调节激酶1 (ASK1)作为p38 MAPK的潜在催化剂。项目明显减毒血清肌酐升高,血尿素氮,阿基的生物标志物。在克分子数相等的浓度,项目比南京更有效减少肾小管损伤的组织学变化。项目实施减毒激活p38 MAPK信号,降低氧化应激,降低细胞凋亡。此外,我们表明,对比暴露和增加差别导致Trx1对这些ASK1 / p38 MAPK磷酸化,可以逆转的项目实施和南汽。据我们所知,这是第一个报告,Trx1 ASK1参与CIN。我们的研究强调了项目实施的肾保护作用对CIN通过调制Trx1和ASK1 / p38 MAPK途径导致细胞凋亡的抑制肾细胞。
CIN(对比感应肾病)已成为医院急性肾损伤的主要原因由于碘造影剂和使用的不断增加数量的同时提高高危患者,例如,由于糖尿病或高血压
有积累的证据表明,CIN是由结合髓血流量的减少直接导致缺氧和管状损害,包括细胞凋亡(
项目实施,也称为AD4,南汽的酰胺的形式,是一个硫醇氧化增强属性的亲油性,膜透性,抗氧化能力与南汽(相比
我们以前证明low-osmolar,非离子造影剂受者,使用最广泛的radiocontrast媒体,诱发肾小管细胞凋亡通过p38 MAPK /伊诺信号通路的激活在体外和体内
一个假定的候选人p38 MAPK的上游信号激活细胞凋亡信号调节激酶1 (ASK1) [
在目前的研究中,我们旨在比较项目的功效和南汽在预防CIN和进一步调查是否Trx1 / ASK1信号,p38 MAPK的潜在上游调节器,参与CIN发病机理。
所有的化学品都购自σ(圣路易斯,密苏里州,美国),除非另有说明。防治酰胺(NACA)提供的格伦·戈尔茨坦博士(美国纽约)。对比媒体受者(Omnipaque)从Amersham购买健康(美国普林斯顿,纽约)。
这项研究是通过医学动物伦理委员会上海中医药大学。共40个成年人8-10-week-old男性Sprague-Dawley老鼠重200 - 250克购自上海实验动物研究中心(证书编号:2016 - 0021)。老鼠被安置在一个空调房间23°C的周期12 h / 12 h光明/黑暗。食物和水都是随意除了提供脱水。
我们使用的鼠模型,CIN (
基线从尾静脉血样采集乙醚麻醉下进行分析血清肌酸(Scr)、血尿素氮(BUN)、等离子体半胱氨酸蛋白酶抑制物c (CysC)。收集尿液样本(24小时)1天(基线)和5天测定尿n -乙酰-
左肾样本固定在10%福尔马林和准备考试通过光学显微镜苏木精和伊红染色(他),TUNEL染色、免疫组织化学(包含IHC)。
TUNEL染色,部分使用原位染色检测细胞死亡工具包(罗氏应用科学,曼海姆,德国)。TUNEL-positive管状细胞数量计入20不重叠的随机皮质字段400 x放大。
包含IHC,部分(4毫米)沉浸在柠檬酸缓冲和热压处理过的120°C 10分钟,然后沉浸在3%水溶液过氧化氢(H2O2)。部分被孵化的兔多克隆抗体(phospho-p38 MAPK, # 9211,细胞信号技术,丹弗斯马,美国1:200)在室温下1 h。Immunodetection是使用生物素化的执行anti-rabbit免疫球蛋白和peroxidase-labeled卵白素链工作流体(北京钟山金桥生物技术有限公司,中国),与diaminobenzidine底物。最后,幻灯片是轻和苏木精复染色30秒。积极的信号测量使用地中海Motic 6.0 CMIAS图像分析系统(Motic中国集团有限公司,有限公司,中国)。表示阳性染色强度计算的区域密度比值之间的染色面积和总分析领域。两个盲审查员独立分析所有的幻灯片。
右肾皮质样本切成碎片(2×2毫米)在冰上和固定在2.5% (v / v) 6 - 8 h glutaraldehyde-polyoxymethylene解决方案在4°C和随后嵌入在环氧树脂812。超薄部分(60 - 70 nm)染色与醋酸双氧铀及碱性柠檬酸铅和可视化杰姆100 cx透射电子显微镜。
超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量测定肾组织用SOD, MDA工具包,谷胱甘肽工具包,分别(σ,圣路易斯,密苏里州,美国)。短暂,组织适当大小的块被放置在冰冷的生理盐水和匀浆的比例1:9,
肾皮质解剖和总RNA提取使用试剂盒根据制造商的指示(美国卡尔斯巴德表达载体)。互补脱氧核糖核酸合成用随机引物和一个高容量cDNA逆转录工具包(美国应用生物系统公司)。以下引物被使用:Trx1 F-GTGGTGTGGACCTTGCAAAA, R-GGAAGGTCGGCATGCATTTG;beta-actin F-CTGTGTGGATTGGTGGCTCT R-GCAGCTCAGTAACAGTCCGC。QPCR进行7500实时PCR系统(美国应用生物系统公司)。
西方墨点法进行描述(
结果表示为±SD方法。单向方差分析(方差分析)与图基的事后多重比较测试用于确定多重比较的差异的重要性。如果认为重要差异
在基线,血液水平没有区别的标记的肾脏功能5组。CIN被有效地诱导CIN组为明显的肾功能急剧恶化的(表
项目实施对肾功能的影响参数。基线水平的可控硅,包子,CysC UNAG, UGGT各组之间没有差别。在CIN老鼠,小圆面包,可控硅,CysC UNAG, UGGT显著增加5天比反对大鼠(
| 反对( |
CIN ( |
CIN + NAC ( |
CIN + NACA1 ( |
CIN + NACA2 ( |
|
|---|---|---|---|---|---|
| 可控硅( |
|||||
| 基线 | 23.30±3.12 | 22.38±3.07 | 23.35±4.52 | 23.45±2.72 | 24.75±3.28 |
| 第八天 | 22.49±2.65 | 82.23±13.08 |
52.89±11.33 |
50.71±7.03 |
37.12±5.69 |
| 血清包(更易/ l) | |||||
| 基线 | 5.83±0.82 | 5.91±0.84 | 5.52±1.03 | 5.70±0.29 | 5.62±0.78 |
| 第八天 | 5.77±0.44 | 44.54±6.54 |
16.45±2.42 |
15.79±2.87 |
10.65±2.08 |
| 血清半胱氨酸蛋白酶抑制物c (U / l) | |||||
| 基线 | 1.04±0.05 | 1.15±0.20 | 1.19±0.31 | 1.13±0.16 | 1.11±0.19 |
| 第八天 | 1.28±0.25 | 6.71±1.30 |
3.55±0.89 |
3.25±0.91 |
2.92±0.61 |
| UNAG (U / l) | |||||
| 基线 | 33.71±5.20 | 35.25±5.38 | 35.60±3.20 | 35.95±6.12 | 33.12±5.50 |
| 第八天 | 35.55±6.18 | 69.27±10.28 |
51.25±7.37 |
48.69±8.27 |
41.50±9.50 |
| UGGT (IU / l) | |||||
| 基线 | 667.74±89.10 | 648.26±112.08 | 650.38±117.90 | 640.73±59.07 | 639.41±137.55 |
| 第八天 | 673.28±26.69 | 6690.15±257.48 |
3236.77±536.80 |
3064.73±350.29 |
2537.17±400.50 |
数据意味着±SD。
项目实施减毒CM-induced形态变化。他的肾脏部分(放大×200)染色CON老鼠(a), CIN老鼠(b),南汽+ CIN老鼠(c), NACA1 + CIN老鼠(d),和NACA2 + CIN老鼠(e)。代表超微结构的变化通过TEM(放大×4200)反对老鼠(f), CIN老鼠(g),南汽+ CIN老鼠(h), NACA1 + CIN老鼠(i), NACA2 + CIN组(j),正常的肾小球基底膜和足突细胞在老鼠(k),和CIN老鼠(l)。注意凝结核染色质(红色箭头)和细胞质液泡在CIN老鼠(橙色箭头)。蓝色箭头指严重的肾皮质的液泡化。数字是5到8老鼠从每组的代表。
预处理与南汽或项目实施保留肾脏功能的明显肾功能参数(表的分析
大鼠肾组织病理学检查的样本CIN显示正常肾小球结构但严重的肾小管间质损伤(图
肾小管上皮细胞凋亡在CIN老鼠被TEM明显。细胞发生细胞凋亡在超微结构损伤(图的特征
除了TEM,细胞凋亡与两个独立的评估方法:在肾脏部分和TUNEL染色分析裂解半胱天冬酶3×西方墨点法。CON老鼠相比,CIN老鼠表现出显著增加TUNEL-positive管状细胞(数字的数字
项目实施抑制CM-induced肾小管细胞凋亡的检测是通过TUNEL染色法和免疫印迹分析裂解半胱天冬酶3。CM TUNEL-positive肾小管细胞的数量增加(蓝色箭头),预处理与南汽或项目实施封锁了这个效果。TUNEL-stained肾脏部分(放大×200)从反对老鼠(a), CIN老鼠(b),南汽+ CIN老鼠(c), NACA1 + CIN老鼠(d), NACA2 + CIN老鼠(e)。TUNEL-positive细胞由蓝色箭头标记。(f)的定量分析TUNEL-positive细胞数量。(g)的免疫印迹分析capsase-3分开。(h)的比率相对微密度分析裂解beta-actin半胱天冬酶3。数字是5到8老鼠从每组的代表。值意味着±SD (
诱导CIN减毒肾SOD(图
项目实施抑制CM-induced在肾脏的氧化应激指标。接触到CM显著减毒肾SOD (a)和谷胱甘肽水平和MDA含量(b)增加。预处理与南汽或项目实施封锁了CIN-induced变化。数字是5到8老鼠每组的代表。值意味着±SD (
证实了激活p38 MAPK显著增加phospho-p38 MAPK水平检测到免疫印迹和包含IHC(数字
项目实施对p38 MAPK磷酸化的影响在肾脏。包含IHC染色的phospho-p38 MAPK在反对(a), CIN (b),南汽+ CIN (c), NACA1 + CIN (d),和NACA2 + CIN (e)大鼠,分别为(数字代表5到8在每组大鼠)。注意积极的染色区域(黄色)包含IHC染色(箭头所指)。(f)的半定量的分析phosphor-p38 MAPK表达与包含IHC肾脏。(g) Phospho-p38 MAPK和total-p38 MAPK表达蛋白免疫印迹(
我们下一个检查是否ASK1,一个潜在的上游p38 MAPK信号,参与了CIN发病机理。如数据所示
项目实施封锁CM-induced p38 MAPK激活通过抑制ASK1磷酸化和移植Trx1 mRNA和蛋白表达。(一)Phospho-ASK1 ASK1表达式通过免疫印迹(
为了演绎的角色在CIN Trx1 Trx1 mRNA和蛋白表达进行评估通过QPCR和免疫印迹,分别。如图
尽管CIN的机制尚未完全阐明,多项研究表明,ROS-induced氧化应激和直接细胞毒性的对比媒体是重要的在疾病的发病机理
氧化应激诱导的大鼠与CIN被大大减少明显的超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽水平以及MDA水平的增加,这是符合我们之前的数据
由于重大的利益不一致的指导方针CIN (NAC减少风险
CIN,也叫做对比感应急性肾损伤(CI-AKI),通常是由血清肌酐增加血管内政府与媒体后,但血清肌酐是晚,阿基的不敏感指标(
以前的工作从我们的实验室和其他已经确认对比感应通过p38 MAPK途径凋亡细胞死亡是一个重要的致病机制在CIN (
自MAPKs可以调节上游MAPK激酶激酶激酶(MAP3K)和p38 MAPK ASK1可以作为目标,我们调查的影响对比媒体ASK1激活,MAP3K家族中的一员(
减少Trx1可以直接抑制剂或消极的ASK1调节器,而ROS刺激可以分离Trx1 Trx1 / ASK1复杂而导致ASK1激活,进而导致其下游底物磷酸化p38 MAPK [
示意图说明了信号机制CIN的renoprotection NACA。对比媒体曝光增加活性氧产量肾脏,导致抑制Trx1因此分离Trx1 / ASK1复杂的促进激活ASK1(磷酸化)。随后,激活ASK1导致下游底物p38 MAPK的激活,赞成的失衡和凋亡bcl - 2家族的成员,最后导致细胞凋亡。项目实施有效地抑制这种病理过程通过其抗氧化活性和移植Trx1。p,磷酸化。Ps磷脂酰丝氨酸。
概要地,基于我们现在和之前的研究,我们证明了NACA比南京更有效防止CIN体内和体外和识别潜在的机制包括抑制氧化应激,移植Trx1反过来抑制ASK1 / p38 MAPK通路,以及防止肾小管细胞凋亡。
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
作者要感谢格伦·戈尔茨坦博士提供防治酰胺。这项工作是由中国国家自然科学基金(拨款81573936和81573936),由上海浦江计划。