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保护作用,并在大鼠造影瑞舒伐他汀对急性肾损伤诱导机制
抽象
目的。探讨瑞舒伐他汀对非离子低渗造影剂致大鼠急性肾损伤的保护作用及其机制。方法。48只健康成年SD大鼠随机分为三组:正常对照组;对比剂对照组(CM);瑞舒伐他汀干预组(RI)。RI组在对比剂暴露前12小时内给予10mg /kg瑞舒伐他汀。CM组和RI组大鼠均接种10 mL/kg化学制剂(IV), NC组接种等量生理盐水。在治疗后24 h和72 h分别记录肾小管病理形态学改变,并检测几种生化指标,以评估实验大鼠肾损伤情况。结果。与CM组相比,大鼠RI组中显示出减少显著肾脏的损伤和减少的生化指标如血可控硅,血液的Cys-C,尿NAG,尿水平α1毫克,尿mALB。CM组血清Hs-CRP在24 h至72 h显著升高( )但在RI组的大鼠中没有观察到这一点。此外,RI组SOD活性显著提高( )而在肾组织的SOD活性的CM组显著随时间逐渐减少( )。结论。瑞舒伐他汀短期干预可通过降低炎症因子和氧化应激水平,减少与造影剂相关的肾脏损害。因此,瑞舒伐他汀干预对造影剂肾病大鼠具有保护作用。
1.简介
造影剂肾病(CIN)是急性肾损伤(AKI)的主要原因之一,近年来由于现代影像学放射技术和介入方法的发展以及造影剂使用的增加,急性肾损伤(AKI)有所增加[1,2]。CIN患者预后差,心血管疾病发生率增高,全因死亡率增高,终末期肾脏疾病增多,住院时间延长[3.]。CIN的发病率是异质的宽范围从1.3%至37.7%[4]。CIN的发生是已知的由几个因素,包括病人的潜在疾病状态,研究发现,干预方法和预防措施[影响4]。冠状动脉造影术(CAG)后CIN的发生率为10% ~ 15%,在有多种CIN危险因素的高危人群中,CIN的发生率可高达50% [5]。
目前临床上有几种治疗CIN的方法,包括对比后水化治疗和碱化尿,改变对比剂、钙通道阻滞剂和血管扩张剂的类型。近期临床相关研究表明,伐他汀类药物对预防CIN有一定作用[6]。本文通过实验研究,进一步分析瑞舒伐他汀对造影剂致大鼠急性肾损伤的可能保护作用及相关机制。这些新发现可能为临床研究应用提供必要的理论基础。
2.材料和方法
2.1。实验动物
本研究选用48只健康成年雄性SD大鼠,体重250 ~ 350 g。将大鼠随机分为三组:正常对照组;对比剂对照组(CM);瑞舒伐他汀干预组(RI)。每组16只,三组大鼠的年龄、体重等基本信息相对较少,无统计学意义( )。
2.2。化学实验
Rosuvastatin calcium tablets were purchased from AstraZeneca Pharmaceuticals Co., Ltd.(China), and Iopromide 370 was from Bayer Pharmaceuticals with an iodine content of 370 mg/mL (50 mL/bottle).
2.3。实验方法
2.3.1。子组
16只各组大鼠随机随机分为两个子组。这两个亚组,每组8只动物的,物在24-和72小时的后处理分别处死(PT),和用于在由非离子型低渗造影剂(碘普罗胺370)引起的急性肾损伤罗苏伐他汀 - 介导的保护作用进行测试。
2.3.2。瑞舒伐他汀悬浮液的配制
瑞舒伐他汀钙片用无菌研钵/杵研磨,然后溶解于0.9% NaCl溶液中。完全溶解的悬浮液保存在4℃直到使用。
2.3.3。治疗程序
Experimental rats in the three groups were treated as follows: (i) CM group: 16 rats were intragastrically fed with 2 mL of 0.9 NaCl solution. After 12 hours, each of these animals received a single dose of tail vein (tv) injection of Iopromide 370 (10 mL/kg body weight (bw)). These animals were fed intragastrically with 2 mL of 0.9% NaCl solution daily and examined for the renal injury at the selected time points, (ii) RI group: experimental rats in were intragastrically administered with a rosuvastatin suspension at a dose of 10 mg/kg bw. After 12 hours, all 16 animals received a single dose of the tv injection of Iopromide 370 (10 mL/kg bw). These animals were continuously fed with 10 mL/kg bw rosuvastatin suspension every day and examined for potential protection of rosuvastatin on renal injury at the selected times. (iii) NC group: 16 rats in this group received the same treatment as the CM group except for the single dose of tv injection of 0.9% NaCl at 10 mL/kg bw. These animals were fed with 2 mL of 0.9% NaCl daily and used as a negative control of the test.
在血管造影后24 h和72 h两个时间点,每组8只大鼠分别麻醉,以3 mL/kg bw腹腔注射10%水合氯醛。用血管从心脏抽取大鼠血液,检测Scr、cis - c、Hs-CRP。通过腹部u形切口对实验大鼠的肾脏进行鉴定,用锋利的手术刀片采集组织样本,立即将其放入10%甲醛水溶液中固定。
2.4。观察指标
2.4.1。组织病理学
连续剧部分(3µM)是从实验性大鼠的石蜡包埋的肾脏组织制备,用苏木精和伊红(HE)染色,并检查与在400倍放大倍数(奥林巴斯Ix53,日本)的光学显微镜肾小管病理形态学变化。肾小管损伤根据先前描述的方法的分数是[7]。简言之,总外部髓质的10个视野的从每个样本捕获并从左上方观察和右,下左,右,并且在序列中间。Renal tubular injury was scored at five levels basing on tissue damages: 0 = normal with no apparent injury; 1 = minor injury (≤5%); 2 = mild injury (≤25%); 3 = moderate injury (≤75%); and 4 = severe injury (>75%).
2.4.2。生化指标
The experimental rats from the three groups were similarly processed and tested for the following biology indicators at 24 h and 72 h after angiography, respectively: rat serum cystatin C (Cys-C), serum creatinine (Scr), urineα1-microglobulin (α肾组织中1- MG、尿微量白蛋白(mALB)、尿n -乙酰基bd -葡萄糖苷酶(NAG)水平、血清高敏c反应蛋白(Hs-CRP)、超氧化物歧化酶(SOD)活性。
2.5。统计分析
所有实验结果均用x ± 年代(意味着±SD)。采用系统统计软件SPSS Statistics 17进行方差齐性检验,组间比较采用SNK检验。组内比较由t以及,α = 0.05. 被认为是显著不同。
3.结果
3.1。一般的观察
三组大鼠在治疗后每天观察和比较记录:大鼠NC组处于良好的精神状态,积极的,洁白光滑头发的颜色,正常的进食及饮水,尿量和尿色正常。中药组大鼠表现出的反应敏感性差,少运动,暗沉发黄,与第一天正常饮用水,其次是少喝酒,少摄入食物,及尿量开始减少,但尿色很清楚,没有明显的浊度和血尿。对于RI组大鼠观察到的结果是NC和CM组之间。
3.2。肾小管细胞的形态学变化
Experimental rats were comparatively examined for morphological alteration of renal cells at 24 h and 72 h after tv injection of the contrast medium. As shown in Figure1中,NC组中的肾小管细胞出现平坦且整齐排列,没有肿胀细胞质。没有在两个时间点之间检测到明显的变化。所述CM组中的上皮细胞中出现浮肿;空腔是窄和不规则的,上皮细胞是明显液泡样变性,和某些肾小管细胞坏死和脱落。Compared to 24 h observation, no further change in morphology was visualized in renal tubular cells at 72 h in this group. In the RI group, similar changes as detected in the CM group were documented, but the cellular damage was much less (Figure1)。两个时间点的形态学变化在两亚组间不显著。
在表现出不同组的大鼠肾小管损伤的分析,所述的肾小管损伤评分在CM和RI基团是显著高于NC组中检测到的得分( )(表1)。相比于CM组中,RI组大鼠具有统计学上显著较低的分数( )。如表1,there was no significant difference in the renal tubular injury between 24 h and 72 h in each group ( )。
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vs. NS组;与CM组相比;vs. the 24 hr group. |
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3.3。在血清生化指标的变化
3.3.1。血清Scr,血Cys-C,尿NAG,尿α1-MG,尿MALB和NAG在实验性大鼠
血Scr,血cysc,尿NAG,尿α与NC组相比,CM组和RV组1-MG和尿mALB均显著升高。
然而,上述指标的恶化的RI组中显著低于CM组中(表2)。与注射碘丙酰胺370后24 h相比,CM组在72 h时肾功能进一步恶化,而RI组肾功能损害未加重,72 hr RI亚组NAG指数甚至略有改善(表)3.)。
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vs nsgroup;与CM组的对比;24小时组。 |
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vs. NS组;与CM组相比;vs. the 24 hr group. |
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3.3.2。大鼠Hs-CRP的检测
如表4与NC组相比,CM组和RI组Hs-CRP水平均升高。然而,RI组的变化明显低于CM组( )。与24 h组相比,CM组在72 h亚组Hs-CRP进一步升高。相比之下,RI组Hs-CRP随时间略有下降(表)4)。
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vs. NS组;与CM组相比;vs. the 24 hr group. |
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3.3.3。实验大鼠SOD的变化
三组SOD检测结果见表5。与NS组相比,在CM和RI基的SOD水平显著降低( )。与CM组相比,RI组的减少更明显( )。与这两个时间点相比,CM组在72小时亚组检测到的SOD明显低于24小时亚组。然而,与24小时组相比,RI组的保护SOD在72小时亚组中略有增加(表)5)。
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vs. NS组;与CM组相比;vs. the 24 hr group. |
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4。讨论
本研究表明,CIN的发生密切相关,肾血管收缩和随后的肾髓质缺血缺氧,肾小管阻塞,凋亡,炎症反应,和氧化应激[8]。然而,CIN的确切发病机制尚不清楚。随着临床应用和研究的逐步深入,他汀类药物近年来显示出抗炎、抗氧化、抗血栓、抗增殖等重要的多重作用[9]。本研究旨在阐明大鼠造影剂所致的肾损伤,并可能了解瑞舒伐他汀的保护作用,从而探讨瑞舒伐他汀对造影剂肾病抗炎抗氧化应激的预防机制。
造影剂肾病的基本临床病理改变包括肾小管坏死、肾小管上皮细胞严重颗粒和液泡变性,进而发生崩解和脱落。此外,集束管病变尤为严重,肾间质弥漫性水肿,无明显肾小球病变[10]。本研究采用HE染色对肾组织切片及病理进行染色,CM组肾小管上皮细胞肿胀伴空泡样变性,肾小管细胞坏死。RI组也观察到类似的变化,但细胞损伤较小,表明瑞舒伐他汀的短期干预起到了一定的保护作用。
目前临床对CIN的诊断依赖于Scr水平的变化,但Scr对早期肾损害不敏感[11]。Cys-C是一种带正电荷的小分子蛋白质。由于Cys-C分子量大于肌酐,因此更容易反映肾小球滤过膜通透性的早期变化。个体的肾小球滤过率取决于其血清浓度。由于其在动物细胞中持续转录表达且效率稳定的特点,使其在体内以稳定的速率持续产生。既往有报道表明,Cys-C测定肾小球滤过率异常的敏感性、特异性和准确性优于Scr [12]。α1-MG是一种可以通过肾小球过滤的低分子蛋白。其几乎全部由肾小管重吸收的特点常被用来表明肾小管的重吸收功能,稳定性好[13]。n -乙酰-b-氨基葡萄糖酶是一种胞溶酶体水解酶,主要反映肾小管的损伤。尿NAG增高主要见于肾小管损伤,是肾小管间质病变的敏感特异性指标。最近的一项研究表明尿NAG可作为急性肾损伤的预后指标[14]。MALB是可从尿时肾小球基底膜的屏障功能受损被检测的负电荷的中等分子量的蛋白质。因此,MALB目前被认为是糖尿病患者的肾损害更敏感的指标[15]。在本研究中,血液Scr、血囊- c、尿α1-MG, urine mALB, and urine NAG were all significantly increased in the experimental rats 24 h after the injection of the contrast medium, and the increase was even higher at 72 h, indicating that the damage of kidneys is more serious with time. However, the serum Cys-C, blood Scr, urineα与对比对照组(CM)相比,瑞舒伐他汀治疗的RI组1-MG、尿(NAG)和尿mALB显著降低,表明短期干预瑞舒伐他汀对CIN保护有积极作用。
CIN的发病是多种因素共同作用的结果,其中炎症反应在CIN的发生中起关键作用[16]。除了造影剂对肾小管上皮细胞的直接毒性作用外,氧化应激释放的氧自由基也可引起肾小管上皮细胞的损伤。血小板随后的聚集、粘附和激活促进炎症细胞的聚集,从而增加炎症细胞合成和分泌高敏感性c反应蛋白(Hs-CRP)等细胞因子。炎性细胞因子可引起炎性核血小板激活并形成正反馈。大量研究表明,他汀类药物可以降低Hs-CRP水平[17]。在本研究中,CM组大鼠血清Hs-CRP水平随时间显著升高,说明注射造影剂后大鼠出现炎症反应,造成肾功能损害。这些都证实了炎症反应是CIN的一个重要原因。注射造影剂后,RI组大鼠血清Hs-CRP水平明显低于CM组,特别是72h组。这些结果表明瑞舒伐他汀可以快速抑制炎性因子Hs-CRP,而Hs-CRP可能通过其抗炎作用阻止CIN的发生。
临床研究表明,人体注射造影剂后,大量活性氧(ROS)释放,导致急性肾损伤。SOD是一种清除氧自由基和有害物质的抗氧化酶。有研究表明,SOD含量与肾脏损伤呈负相关[18]。众所周知,他汀类药物具有多效性,包括抗氧化特性,可以通过稳定肾血管内皮细胞和消除氧自由基来防止肾缺血,从而防止CIN的发生[19]。这项研究揭示了在大鼠肾组织SOD活性造影剂注射后显著下降在时间,这表明氧化应激参与了造影剂肾损伤的发生。此外,在大鼠肾脏的SOD活性水平是RI组中比在CM组显著更高,表明瑞舒伐他汀可以增强鼠体的抗氧化能力。超氧化物歧化酶活性被增强,从而改善引起造影剂大鼠肾损害。
五,结论
综上所述,瑞舒伐他汀能在一定程度上保护对比剂致肾损伤大鼠的肾功能,降低大鼠的炎症水平,增强大鼠抗氧化应激的能力。其中瑞舒伐他汀干预后,cysc、尿NAG等各项肾功能指标均降低。此外,高敏c反应蛋白明显受到抑制,而SOD活性明显增加。总的来说,瑞舒伐他汀对造影剂肾病有预防和保护作用,这可能主要通过抗炎、抗氧化应激来实现。因为这个实验未能观察普伐的保护作用对比感应肾损伤模型大鼠的时间更长,还需要更深入的研究来证实我们的发现和阐明rosuvastatin-mediated保护机制在未来造影剂引起的肾损伤。
数据可用性
所有原始实验数据将可根据客户要求第一作者。
的利益冲突
作者声明他们在这项研究中没有竞争的经济利益。
作者的贡献
咋会江张军同样促成了这一研究。
致谢
这项研究是由江西省中国中医药科技计划(#2019A342)的支持。
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