百秋李醇治疗高血压性肾损害作用机制研究

发布时间：2020-05-22 01:23

【摘要】：目的:研究百秋李醇(patchouli alcohol,PA)对高血压性肾损害的治疗作用并探讨其可能的分子机制,为PA新药研究与开发提供理论依据。方法:取8周龄自发性高血压大鼠(spontaneously hypertension rat,SHR)60只,雌雄各半,适应性喂养1周后,随机分为:SHR组(等容积生理盐水)、溶剂组(等容积特级出榨橄榄油)、PA高(80 mg·Kg~(-1)·d~(-1))、中(40 mg·Kg~(-1)·d~(-1))、低剂量组(20 mg·Kg~(-1)·d~(-1))、阳性组(卡托普利,2.5 mg·Kg~(-1)·d~(-1)),每组10只,雌雄各半。另设10只雌雄各半的魏凯氏(Wistar-Kyoto,WKY)大鼠为正常对照组(等容积生理盐水)。按以上剂量灌胃给药,连续8周。观察给药前及给药后每组大鼠一般情况、体重和尾动脉收缩压(systolic blood pressure,SBP);末次给药后,称量大鼠体重,取肾脏,测量左、右肾湿重,计算肾脏质量指数;腹主动脉取血,分离血浆,采用肌氨酸氧化酶法检测血浆肌酐(Creatinine,Cr)水平,脲酶法检测血浆尿素氮(urea nitrogen,BUN)水平,酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血浆肾素、血管紧张素(angiotensionⅡ,AngⅡ)、转化生长因子β_1(transforming growth factorβ_1,TGF-β_1)、纤溶酶原激活物抑制剂-1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)、短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)及肾组织肾素、AngⅡ、TGF-β_1、PAI-1水平;HE及Masson染色分别观察肾脏肾小管损伤及胶原纤维的病理组织学变化;免疫组化法分析肾组织胶原纤维Ⅰ(collagenⅠ,ColⅠ)、胶原纤维(collagenⅢ,ColⅢ)和纤维黏连蛋白(Fibronectin,FN)表达;实时荧光定量PCR法(RT-PCR)检测大鼠肾组织α平滑肌激动蛋白(αsmooth muscle actin,α-SMA)、基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)、组织型金属蛋白酶抑制剂1(tissue inhibitor of metalloproteinase 1,TIMP-1)、ras、raf-1、细胞外信号调节激酶1和2(extracellular signal-regulated kinase 1 and 2,ERK_(1/2))表达;Western blot法分别测定肾组织α-SMA、ras、raf-1、ERK_(1/2)、磷酸化ERK_(1/2)(phosphorylation ERK_(1/2),pERK_(1/2))蛋白表达水平。16SrRNA测序平台检测肠道菌群丰度、多样性及组成结构。结果:1 PA对SHR血压的作用研究与WKY组比较,SHR的一般状态表现为精神欠佳、活动减少、体毛欠光泽、大便偏硬、尿量减少;SHR体重增长减慢,尤其是给药后第2、3、8周体重增长率明显降低(p0.01);SBP随着周龄的增加呈波动性上升(p0.01);血浆肾素、AngⅡ、TGF-β_1和PAI-I水平显著升高(p0.05或p0.01);肾组织肾素、AngⅡ、TGF-β_1和PAI-1水平无明显改变(p0.05)。给予高、中、低剂量的PA治疗后,发现PA中剂量(40 mg·Kg~(-1))和低剂量组(20 mg·Kg~(-1))大鼠的一般情况明显改善,而剂量为80 mg·Kg~(-1)的PA能使雄性SHR出现毛发粗糙,酱油尿,尾巴质硬、油状物渗出并伴有棕褐色结痂的药物毒性反应;PA中剂量组体重增长率在给药后第2周显著降低(p0.01)而在给药后3周体重增长率却明显增加(p0.01),PA低剂量组体重增长率在给药后第1和第8周显著降低(p0.05或p0.01);PA高、中、低剂量组SBP分别在给药后第6-8周、第7-8周和第8周显著降低(p0.05或p0.01),且降压起效时间与其剂量呈明显的依赖关系,但降压幅度与其剂量无关;PA各剂量组血浆和肾组织肾素水平显著降低(p0.05或p0.01);PA高剂量组血浆Ang II水平显著降低(p0.01);PA高、中剂量组肾组织PAI-I水平显著降低(p0.01);PA中、低剂量组血浆TGF-β_1(p0.05或p0.01)和PAI-I水平显著降低(p0.05);PA低剂量组肾组织TGF-β_1水平显著降低(p0.05)。2 PA对SHR肾纤维化的作用研究与WKY组比较,SHR组左、右肾质量指数显著增加(p0.01);血浆Cr、BUN水平明显升高(p0.05或p0.01);肾组织明显出现肾小管损伤、肾小球硬化、肾间质纤维化和炎症细胞浸润等病理改变,肾小管损伤和肾纤维化指数明显增加(p0.01);肾组织ColⅠ、Ⅲ、FN、raf-1蛋白和α-SMA、ERK_(1/2) mRNA表达显著增加(p0.05或p0.01);肾组织MMP-9、TIMP-1、ras、raf-1 mRNA和α-SMA、ras、ERK_(1/2)和pERK_(1/2)蛋白无明显改变(p0.05)。给予不同剂量的PA治疗8周后,观察到低剂量PA能显著降低左肾质量指数(p0.05);中、低剂量PA显著降低右肾质量指数(p0.01);高剂量PA能显著降低血浆BUN水平(p0.05),同时升高Cr水平(p0.05);各剂量PA明显减轻肾小管损伤(p0.05或p0.01);中、低剂量PA显著抑制肾脏的纤维化(p0.01);各剂量PA显著降低肾组织ColⅠ表达(p0.05或p0.01);中、低剂量PA显著降低FN(p0.05或p0.01)、α-SMA(p0.05)和raf-1(p0.05或p0.01)蛋白表达;中剂量PA明显升高肾组织MMP-9 mRNA表达(p0.05)和抑制α-SMA(p0.05)、TIMP-1mRNA表达(p0.05);PA低剂量显著降低肾组织ras(p0.05)、raf-1(p0.05)、ERK_(1/2) mRNA(p0.05)和Col III(p0.01)、ERK_(1/2)(p0.05)、pERK_(1/2)蛋白表达(p0.05);PA各剂量组对肾组织ras蛋白表达无明显作用(p0.05)。3 PA对SHR肠道菌群的作用研究与WKY组比较,SHR组大鼠肠道菌群丰度、多样性有降低的趋势,但差异无统计学意义(p0.05);在门水平,拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度显著降低(p0.05),F/B比值显著增加(p0.05),硬壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)丰度降低,疣微菌门(Verrucomicrobia)丰度增加,但差异均无统计学意义(p0.05);属分类的LEfSe分析显示毛螺菌科(Lachnospiraceae)UCG 005和拟普雷沃菌属(Alloprevotell)丰度显著降低(p0.01),粪球菌属(Coprococcus)和消化链球菌属(Peptoclostridium)丰度显著增加(p0.01);血浆SCFAs降低,但差异无统计学意义(p0.05)。经不同剂量的PA治疗后,发现Chao 1和Faith’s PD指数在PA高剂量组明显升高(p0.05);Shannon指数在PA高、低剂量组明显升高(p0.05)而在PA中剂量组明显降低(p0.05);PA高剂量组Bacteroidetes和Proteobacteria丰度明显增加(p0.05),F/B比值明显降低(p0.05);PA中剂量组Firmicutes丰度明显降低(p0.05),同时Verrucomicrobia丰度明显增加(p0.05);PA高、中剂量组明显升高Lachnospiraceae UCG 005丰度(p0.05或p0.01)和降低Peptoclostridium丰度(p0.01);PA各剂量组Alloprevotella丰度明显增加(p0.05或p0.01);PA低剂量组明显增加Coprococcus丰度(p0.01);PA各剂量组血浆SCFAs水平均不同程度地升高(p0.01或p0.05)。结论:1 PA对SHR大鼠有降血压和减轻高血压所致肾损害作用。但高剂量的PA(80 mg·Kg~(-1))在长期运用过程中可导致大鼠出现药物毒性反应并加重其肾损伤,提示PA在高剂量运用时应慎重。2 PA具有温和地降血压作用,其机制可能与抑制RAS,降低TGF-β_1和PAI-1水平有关;3 PA可明显改善SHR肾纤维化的病理改变,对肾组织有直接的保护作用,其机制除与抑制RAS系统过度激活和TGF-β_1、PAI-1水平增加外,还可能与抑制肾组织MFB的增殖和活化、减少基质蛋白的合成、促进ECM的降解和调控ras/raf-1/ERK_(1/2)信号通路有关;4基于本实验中PA可引起SHR肾损伤大鼠肠道菌群丰度、多样性及组成结构的改变,同时又可引起肠道菌群代谢产物SCFAs水平的升高,推测PA对高血压性肾损害的治疗作用可能与调节肠道菌群有关,但详细机制有待进一步深入研究。
【学位授予单位】：成都中医药大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285.5

【相似文献】