基于“水火相济”理论探讨慢性心力衰竭对肾功能和肾脏纤维的影响及益气温阳活血利水法的干预研究

发布时间：2020-11-21 06:56

　　 目的观察慢性心力衰竭对肾功能和肾脏纤维化的影响及益气温阳活血利水法的干预作用,探讨"水火相济"理论内涵。方法随机将50只C57BL/6J小鼠分为假手术组、模型组、中药低、中、高剂量组,通过主动脉缩窄术建立慢性心力衰竭模型小鼠,造模后中药低、中、高剂量组给予益气温阳活血利水中药对应剂量灌胃,假手术组和模型组给予等量生理盐水灌胃,连续给药8周后,小动物超声检测小鼠心脏射血分数、收缩分数变化。于末次给药2 h后取材,全自动生化分析仪检测血清肌酐、尿素氮水平,微量酶标法检测血清GSH含量,冰冻切片检测肾脏组织ROS水平,免疫组化法检测肾脏CollagenⅠ、CollagenⅢ、p53、COX2、FTH1、GPX4蛋白表达情况,RT-PCR法检测肾脏组织P53、SLC7A11、GPX4、PTGS2、NOX1、FTH1 mRNA表达水平。结果与假手术组比较,模型组小鼠心脏EF、FS、GSH水平显著降低,SCr、BUN、ROS水平显著升高,肾脏CollagenⅠ、CollagenⅢ、JNK、p53、PTGS2、NOX1蛋白或mRNA水平显著升高,GPX4、FTH1、SLC7A11蛋白或mRNA水平显著降低;与模型组比较,经治疗后各项指标水平明显改善,差异具有统计学意义。结论益气温阳活血利水法在改善CHF小鼠心功能的同时能够改善肾脏损伤,减少纤维化,其机制可能与抑制JNK/p53信号通路表达,进一步调控SLC7A11/GPX4/GSH和PTGS2/NOX1信号通路进而降低ROS水平减少细胞铁死亡。
【部分图文】：

小鼠肾脏蛋白表达水平

铁是机体内重要的微量元素之一,在细胞增殖、分化能量代谢等过程中发挥重要作用,体内铁离子稳态对机体具有重要作用,细胞铁死亡是近年来发现的细胞非程序性死亡的一种方式,是由于铁离子过度沉积等导致ROS水平升高,激活氧化应激反应而导致细胞死亡,同时NADPH依赖的脂质过氧化和谷胱甘肽(glutathione, GSH)耗损在铁死亡中也具有重要作用,GSH水平降低导致GPX4失活,通过脂质过氧化过程中ROS生成的积累而引起铁死亡[15-16]。在铁死亡发生的过程中p53,谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4),铁蛋白重链1(ferritin heavy chain 1,FTH1),NADPH氧化酶1(NADPH oxidase 1,NOX1)等发挥了重要作用,已有研究表明在某些肿瘤细胞中,p53激活是铁死亡发生的额必要条件,p53能够抑制下游基因SLC7A11表达,SLC7A11表达被抑制后导致GSH水平减低或消耗,导致GPX4失活[17]。与此同时p53能够激活PTGS2表达导致NOX1介导的脂质过氧化水平升高,增加ROS反应进而导致细胞发生铁死亡[18]。过度的铁离子主要储存于铁蛋白中,已有研究发现,铁死亡时FTH1水平明显降低[19]。JNK是哺MAPK信号通路中的重要蛋白,已有研究表明JNK在心力衰竭中表达明显升高,且其可以调控p53表达,因此本研究提出了慢性心力衰竭是否通过JNK/p53信号通路表达引起肾脏功能损伤,且益气温阳活血利水法改善心功能的同时是否能够通过调控JNK/p53信号通路改善肾脏损伤。研究结果显示,CHF小鼠SCr、BUN水平显著升高,表明本研究所使用的慢性心力衰竭小鼠伴随着肾功能改变,免疫组化检测小鼠肾脏Collagen Ⅰ和Collagen Ⅲ发现,模型组小鼠肾脏Collagen Ⅰ和Collagen Ⅲ蛋白表达水平明显升高,表明已经有肾脏纤维化发生,经过中药治疗后,CHF小鼠心脏EF、FS水平明显升高,SCr、BUN水平明显降低,Collagen Ⅰ和Collagen Ⅲ蛋白表达水平明显降低,表明益气温阳活血利水中药在改善心功能的同时能够改善肾功能,抑制肾脏纤维化。肾脏组织ROS水平检测发现,模型组小鼠肾脏ROS水平显著升高,且经中药治疗后ROS水平明显降低,血清GSH结果检测显示,模型组小鼠血清GSH水平显著降低,经治疗后明显改善。免疫组化及RT-PCR结果显示,模型组小鼠肾脏JNK、p53、PTGS2、NOX1蛋白或mRNA水平显著升高,GPX4、FTH1、SLC7A11蛋白或mRNA水平显著降低。研究表明,益气温阳活血利水法在改善CHF小鼠心功能的同时能够改善肾脏损伤,减少纤维化,其机制可能与抑制JNK/p53信号通路表达,进一步调控SLC7A11/GPX4/GSH和PTGS2/NOX1信号通路进而降低ROS水平改善细胞铁死亡。课题组亦进一步采用多种动物模型和细胞水平进行验证,深入阐明慢性心力衰竭对肾功能的影响以及“水火相济”理论内涵。

研究结果显示,CHF小鼠SCr、BUN水平显著升高,表明本研究所使用的慢性心力衰竭小鼠伴随着肾功能改变,免疫组化检测小鼠肾脏Collagen Ⅰ和Collagen Ⅲ发现,模型组小鼠肾脏Collagen Ⅰ和Collagen Ⅲ蛋白表达水平明显升高,表明已经有肾脏纤维化发生,经过中药治疗后,CHF小鼠心脏EF、FS水平明显升高,SCr、BUN水平明显降低,Collagen Ⅰ和Collagen Ⅲ蛋白表达水平明显降低,表明益气温阳活血利水中药在改善心功能的同时能够改善肾功能,抑制肾脏纤维化。肾脏组织ROS水平检测发现,模型组小鼠肾脏ROS水平显著升高,且经中药治疗后ROS水平明显降低,血清GSH结果检测显示,模型组小鼠血清GSH水平显著降低,经治疗后明显改善。免疫组化及RT-PCR结果显示,模型组小鼠肾脏JNK、p53、PTGS2、NOX1蛋白或mRNA水平显著升高,GPX4、FTH1、SLC7A11蛋白或mRNA水平显著降低。研究表明,益气温阳活血利水法在改善CHF小鼠心功能的同时能够改善肾脏损伤,减少纤维化,其机制可能与抑制JNK/p53信号通路表达,进一步调控SLC7A11/GPX4/GSH和PTGS2/NOX1信号通路进而降低ROS水平改善细胞铁死亡。课题组亦进一步采用多种动物模型和细胞水平进行验证,深入阐明慢性心力衰竭对肾功能的影响以及“水火相济”理论内涵。图2 小鼠肾脏蛋白表达水平
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本文编号：2892705