肾缺血再灌注损伤细胞凋亡的分子生物学研究

肾脏发生缺血再灌注损伤后引起细胞凋亡，细胞凋亡受bcl-2家族、炎性因子、核因子NF-kB及caspases家族等多种基因的调控。     

肾缺血再灌注损伤细胞凋亡的分子生物学研究

肾脏发生缺血再灌注损伤后引起细胞凋亡 ,细胞凋亡受bcl-2家族、炎性因子、核因子NF-κB及caspases家族等多种基因的调控     

前列地尔对兔肾缺血再灌注时细胞凋亡的保护作用

目的 观察前列地尔对兔肾缺血再灌注损伤时肾小管上皮细胞凋亡的保护作用.方法 建立兔肾缺血再灌注损伤动物模型,将实验兔随机分为3组:即对照组、缺血再灌注组和前列地尔组,每组10只.检测兔血清肌苷(Cr)、尿素氮(BUN)浓度及肾组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和髓过氧化物酶(MPO)含量及肾组织中凋亡细胞.结果 与对照组比较,缺血再灌注组和前列地尔组在再灌注后Cr、BUN水平均大幅度上升(P＜0.05);但前列地尔组动物在再灌注60min后Cr水平(231.32±17.57)μmol/L明显低于缺血再灌注组(390.61±20.42)μmol/L(P＜0.05);肾小管上皮细胞bcl-2、bax、Caspase-3表达与对照组比较,缺血再灌注组明显增强(P＜0.05);前列地尔组与缺血再灌注组比较表达减弱,但仍强于对照组(P＜0.05).前列地尔组、缺血再灌注组与对照组比较凋亡细胞数增多,前列地尔组与缺血再灌注组比较凋亡细胞数减少.MDA、SOD与MPO的活性与对照组比较,缺血再灌注组与前列地尔组明显增强(P＜0.05);前列地尔组与缺血再灌注组比较,该两者活性明显减弱(P＜0.05).结论 前列地尔在肾脏缺血再灌注损伤时能有效的保护肾功能其作用机制可能是通过减少细胞脂质过氧化,从而降低bcl-2、bax、Caspase-3等凋亡基因的表达.

Abstract：

Objective To study the alprostadil effects of alprostadil on apoptosis by renal ischemia-reperfusion injury (IR[) in rabbits. Methods The rabbit IRI models were made, and randourly divided into three groups: control group, IR[group and prostavasin intervention group. The creatinine (Ct) and blood urea nitrogen (BUN) were determined. Malondialdehyde ( MDA), superoxide dismutase (SOD),myeloperoxidase ( MPO), bcl-2, bax, Caspase-3 and apoptosis were assayed at 60 min after reperfusion.Results The Cr and BUN levels in plasma in IRI group and Prostavasin intervention group were increased obviously after reperfusion. The Cr levels at 60 min after repeffusion in alprostadil intervention group (231.32 + 17. 57 ) μmol/L were significantly lower than in IRI group ( 390. 61 ± 20. 42 ) μ mol/L, ( P ＜0. 05 ). The levels of bcl-2, bax, Caspase-3 in the renal tissue in IRI group were significantly higher than in control group ( P ＜ 0. 05 ), and those in alprostadil intervention group were lower than in IRI group, but markedly higher than in control group (P ＜ 0. 05 ). The number of apoptotic cells in alprostadil intervention group and IRI group was increased as compared with control group, and that in alprostadil intervention group was reduced as compared with IRI group. The contents of MDA, SOD and MPO in renal tissue of IRI group and Prostavasin intervention group were significantly higher than in control group ( P ＜ 0. 05 ), and those in IRI group were significantly lower than in alprostadil intervention group (P ＜0. 05 ). Conclusion Alprostadil could be used to protect renal ischemia-reperfusion injury probably by decreasing oxygen free radicals generation, inhibiting neutrophils aggregating and activating in the renal tissues, thereby inhibiting the expression of bcl-2, bax, Caspase-3.     

褪黑素对大鼠肝缺血再灌注损伤的保护作用

目的 观察褪黑素(Mel)对大鼠肝组织caspase-3表达的影响及对肝缺血再灌注损伤的保护作用.方法 将72只Wistar大鼠,随机分为褪黑素处理3、6、12、24 h组(Mel组),同样乙醇溶媒对照组(Alc组)和生理盐水对照组(NS组)也分别按3、6、12、24 h各自分为4组,总共为12组.建立肝缺血再灌注损伤模型,于不同时点测定血清肝组织生化酶:ALT、AKP、对肝组织进行Caspase-3免疫组织化学染色.结果 ALT在再灌注后各时点Mel组均显著低于Alc及NS对照组(P＜0.05),AKP在再灌注后6、12、24 h,Mel组显著低于Alc及NS对照组(P＜0.05),Mel组再灌注后各时点的Caspase-3染色阳性细胞率均显著低于对照组(Alc组和Ns组,P＜0.05),以上各项指标在各时点Alc组与NS组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 Mel能够减轻大鼠肝缺血再灌注损伤时的肝功能损害,抑制肝细胞Caspase-3的表达,减少肝细胞凋亡,对大鼠肝脏缺血再灌注损伤具有保护作用.     

一氧化氮对大鼠肝缺血-再灌注损伤中肝细胞凋亡的影响

目的探讨一氧化氮对肝缺血-再灌注损伤及肝细胞凋亡的影响。方法在一氧化氮合酶（NOS）增强剂和抑制剂条件下,观察大鼠肝缺血-再灌注后1、3、6、24h肝的血清门冬氨酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）变化,同时进行肝细胞胞浆诱导型一氧化氮合酶（iNOS）表达及肝细胞凋亡的免疫组织化学分析。结果在再灌注6h点AST、ALT、肝细胞凋亡水平上,L-精氨酸（L-arg）组值分别为（341.88±111.24）IU/L、（311.75±139.41）IU/L和2.80±1.79,显著低于L-硝基精氨酸甲酯（L-NAME）组（2080.88±241.98）IU/L、（1153.00±110.92）IU/L和5.50±0.71（P值均＜0.05）。而L-arg组的肝细胞内iNOS表达灰度值152.07±3.46显著高于L-NAME组灰度值180.45±4.46（P＜0.05）。结论一氧化氮可减少肝缺血-再灌注损伤后肝酶的释放,抑制肝细胞的凋亡,改善肝缺血-再灌注损伤。     

硒对移植心脏再灌注损伤细胞凋亡的影响

已有研究表明，外源性硒可通过提高心肌组织细胞中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)表达量及活性，抑制过氧化损伤。最新研究发现，心肌缺血再灌注时心肌细胞内活性氧水平增加和抗氧化剂水平降低能直接诱导细胞凋亡。因此，本研究以大鼠同种异位心脏移植为模型，在取供心前，供者用硒力口服液进行灌胃，观察硒对移植心脏再灌注损伤细胞凋亡的影响。     

辅酶Q10对移植胰缺血再灌注损伤的保护作用

缺血后损伤是影响移植物功能存活的重要因素。我们以大鼠胰腺移植为模型,观察供胰在不同热缺血时间（ＷＩ）给予辅酶Ｑ１０（ＣｏＱ１０）对移植胰腺功能存活的影响,现将结果报道如下。     

缺血预处理对大鼠胰腺移植缺血/再灌注损伤的保护机制

目的探讨缺血预处理对大鼠胰腺移植缺血/再灌注损伤的保护机制。方法建立SD大鼠糖尿病模型。取糖尿病大鼠24只,随机分为缺血/再灌注组(I/R组,n=6)和缺血预处理组(IPC组,n=18),IPC组又平均分为3个亚组:IPC1组(阻断脾血管5min,再灌注5min)、IPC2组[(阻断脾血管5min,再灌注5min)×2次]和IPC3组[(阻断脾血管5min,再灌注5min)×3次]。另取健康SD大鼠6只作为对照组,仅打开腹腔,不做胰腺移植;I/R组和IPC组大鼠均行同种胰腺移植。检测各组胰腺移植再灌注后2h后移植胰组织中超氧化物歧化酶(SOD)和髓过氧化物酶(MPO)的活性;用原位末端脱氧核糖核酸转移标记(TUNEL)法观察移植胰组织的细胞凋亡情况;WesternBlot法检测移植胰组织Bcl-2和Bax基因表达情况。结果IPC各组与I/R组相比较,前者移植胰组织中SOD活性明显升高,MPO活性明显降低,细胞凋亡指数明显降低,Bcl-2表达明显升高,Bax表达明显降低,各项检测指标比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。IPC各组中又以IPC2组的各项检测指标差异更为显著(P<0.05)。结论缺血预处理可以减少移植胰缺血/再灌注后的细胞凋亡,IPC2组的效果更为突出。其机制可能与缺血预处理减轻嗜中性粒细胞(PMNs)粘附与聚集、减少氧自由基、上调Bcl-2基因和下调Bax基因的表达有关。     

移植肝胆道缺血-再灌注损伤的机制

自1963年Starzl施行首例人体原位肝移植术以来,肝移植已成为治疗终末期肝病的一种重要手段。结构特殊的胆道,往往成为热缺血、冷缺血及再灌注等所致损伤的重要靶组织,损伤严重时可致移植肝功能丧失。现对移植肝胆道缺血再灌注损伤的机制作一综述。一、胆道并发症与缺血再灌注相     

葛根素在体外模拟脑缺血再灌注诱导的神经元损伤中的保护作用

目的 探讨葛根素在体外模拟脑缺血再灌注诱导的神经元损伤中的保护作用及作用机制。方法 培养N2a细胞，模拟缺血90min，加入葛根素后正常培养24h，采用细胞增殖实验观察细胞的生存能力，采用Annexin-V染色法检测早期细胞凋亡程度，收集培养上清分析LDH酶活性反应细胞膜通透性；同时检测Caspase-3的活性。结果 葛根素能显著提高N2a细胞模拟缺血再灌注24h后的存活率；显著降低培养液中LDH活性；显著降低缺血再灌注的N2a细胞的凋亡程度（P〈0．01）；与此同时，葛根素可显著降低缺血再灌注诱导的Caspase-3的活性（P〈0．01）。结论 葛根素具有神经保护作用，可显著抑制脑缺血再灌注诱导的N2a细胞凋亡，其作用机制与显著抑制Caspase-3的活性有关。     

Expression and function of Erbin protein in renal ischemia-reperfusion injury

Objective To investigate the expression of ErbB2 interacting protein (Erbin) in renal ischemia-reperfusion injury (IRI) in vivo and in vivo, and the effect of Erbin over-expression on IRI. Methods (1) In vivo, the model of renal IRI was constructed in mice, and set up sham group and reperfusion 3, 6, 12, 24 and 48 h IRI group. BUN and Scr were detected and PAS staining was used to observe the pathology change of renal tissues. Cell apoptosis was detected by TUNEL staining. Erbin and NF-κB expression in renal tissue was detected by Western blotting, and immunohistochemistry was used to detect the distribution of Erbin. (2) In vivo, IRI model in HK2 cells was constructed and cells were harvested after culturing in normal medium for 3, 6, 12 and 24 h. Erbin expression was detected by Western blotting. Flow cytometry and ELISA were used to evaluate the level of cell apoptosis and inflammatory cytokine secretion respectively. HK2 cells were transiently transfected with Prk5-myc-Erbin plasmid via lipofectamine 2000, and were divided into control group, IRI group, Erbin group and Erbin+IRI group. The protein expression of Erbin and NF-κB, cell apoptosis and inflammatory cytokine secretion was detected. Results (1) Compared with sham group, serum BUN and Scr were dramatically increased in IRI model, especially in 24 h after reperfusion (P＜0.05). Moreover, PAS staining showed that a lot of renal tubular epithelial cells were necrosis and fell off, and many protein cast were formed, renal injury score and apoptotic index were higher in 6 h, 12 h, 24 h, 48 h IRI model than those in sham group (all P＜0.05). The expression of Erbin, which was expressed in renal tubules, and nuclear NF-κB in 24 h IRI model were significantly increased, as compared with sham group (all P＜0.05). (2) Compared to those in control group, nuclear NF-κB expression, apoptosis and inflammatory cytokine secretion were significantly increased in IRI group. Meanwhile, Erbin expression was also induced and peaked at 24 h (P＜0.05). Compared to those in IRI group, cell apoptosis, the expression of nuclear NF-κB, inflammatory cytokine IL-6 and TNF-α were decreased in Erbin+IRI group (all P＜0.05). Conclusions Erbin expression is up-regulated in renal IRI, and over-expression of Erbin can partly inhibit NF-κB activation, cell apoptosis and inflammatory cytokine secretion in IRI group, which indicates Erbin may playing a protective role in renal IRI.     

氯胺酮对大鼠肾脏缺血再灌注损伤的影响

目的 探讨氯胺酮对大鼠肾脏缺血再灌注损伤的影响.方法 健康雄性Wistar大鼠24只,随机分为4组(n=6):假手术组(S组)、缺血再灌注组(IR组)、氯胺酮2 ms/kg组(K_1组)及氯胺酮10 mg/kg组(K_2组).采用无创动脉夹夹闭左肾动脉45 min,再灌注6 h,制备大鼠肾脏缺血再灌注模型.K_(1,2)组于再灌注前5 min分别经尾静脉注射氯胺酮2、10 mg/kg.于再灌注6 h时取右心耳血样2 ml,测定血清肌酐(Cr)及尿素氮(BUN)的浓度;光镜下观察肾组织病理学结果 ;采用免疫组织化学法测定肾组织Fas或Caspase-3表达水平;采用TUNEL法检测肾小管上皮细胞凋亡情况,并计算凋亡指数(AI).结果 与S组比较,其余3组血清Cr、BUN的浓度升高,肾组织Fas、Caspase-3的表达上调,AI升高(P<0.01);与IR组比较,K_(1,2)组血清Cr、BUN的浓度降低,肾组织Fus、Caspase-3的表达下调,AI降低(P<0.01);与K_1组比较,K_2组血清Cr、BUN浓度降低,肾组织Fas、Caspase-3的表达下调,AI降低(P<0.01).K_2组肾组织病理损伤较K_1组明显减轻.结论 氯胺酮可减轻肾脏缺血再灌注损伤,且呈剂量依赖性,可能与其抑制肾小管上皮细胞凋亡有关.     

氟比洛芬酯对大鼠肺缺血再灌注损伤的影响

目的 探讨氟比洛芬酯对大鼠肺缺血再灌注损伤的影响.方法 SPF级雄性健康成年SD大鼠60只,体重250 ～ 300 g,采用随机数字表法,将大鼠随机分为3组(n=20):假手术组(S组)、肺缺血再灌注组(IR组)和氟比洛芬酯组(FA组).采用阻断左肺门60 min再灌注120 min的方法制备肺缺血再灌注模型.FA组开胸前15 min经股静脉注射氟比洛芬酯10 mg/kg.于左肺门再灌注120 min时处死大鼠,取肺组织,计算肺湿干重比和凋亡指数,检测肺组织NF-κB活性、Bcl-2和Bax蛋白表达,计算Bcl-2/Bax比,并观察病理学结果.结果 与S组比较,IR组和FA组肺组织湿干重比、凋亡指数和NF-κB活性增强,Bcl-2和Bax蛋白表达上调,IR组Bcl-2/Bax比降低,FA组Bcl-2/Bax比升高(P＜0.01);与IR组比较,FA组肺组织湿干重比、凋亡指数和NF-κB活性降低,Bax蛋白表达下调,Bcl-2蛋白表达上调,Bcl-2/Bax比升高(P＜0.05).FA组肺组织病理学损伤较IR组减轻.结论 氟比洛芬酯可减轻大鼠肺缺血再灌注损伤,其机制与抑制NF-κB活化,改善Bcl-2和Bax平衡,从而抑制细胞凋亡有关.     

肝细胞凋亡在肝硬化大鼠肝缺血再灌注损伤中的意义

目的 研究肝硬化大鼠肝缺血再灌注（I／R）损伤和硬化肝比正常肝更容易损伤的机制是否与肝细胞凋亡有关？方法 建立原位肝I／R模型，将肝硬化大鼠随机分为2组：A组：缺血时间（I）＝20min;B组：I＝30min;C组：正常大鼠，I＝30min，比较灌注前后各组血清AST、ALT的变化和肝细胞凋亡的百分数。结果 肝硬化大鼠肝I／R后，AST、ALT明显升高，以灌注后6h为高峰，灌注24、72h后逐渐下降。灌注6h后，B组的血清转氨酶为3组中最高（P＜0．05），说明B组肝损伤最严重。肝细胞凋亡在I／R后明显增多，以灌注后6h为高峰，随后逐渐下降，变化与转氨酶一致。灌注后6h，B、A、C组肝细胞凋亡的百分数分别为20．9％、13．5％和10．7％，B组明显高于A、C两组（P＜0．01）。再灌注72h内未见明显肝细胞坏死。结论 肝细胞凋亡是肝硬化大鼠I／R损伤肝细胞死亡的主要形式，肝细胞凋亡与肝缺血时间密切相关，肝硬化肝细胞比正常肝细胞容易发生凋亡是硬化肝对缺血敏感的重要原因。     

硫化氢在肠缺血-再灌注损伤大鼠肝脏功能障碍中的作用

目的 观察硫化氢(H2S)在肠缺血-再灌注损伤大鼠肝脏功能障碍中的作用.方法 将24只雄性Wistar大鼠随机分为A(假手术)组、B(缺血-再灌注)组、C(缺血-再灌注+NABS)组(n=8).留取血浆测定H2S、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL),行肝脏组织匀浆检测脂质过氧化物(LPO)、髓过氧化物酶(MPO)、超氧物歧化酶(SOD)、丙二醇(MDA)和GSH/GSSG,光镜和电镜下观察肝脏组织病理变化,TUNEL染色观察肝细胞凋亡指数(AJ),逆转录.聚合酶链反应(RT-PCR)、Western blot法分别检测肝脏组织bcl-2、bax、Caspase-3、STAT3 mRNA和蛋白、pSTAT3和cytochrome C蛋白的表达.结果 C组ALT、AST、肝脏组织MPO、浸润的中性粒细胞数、MDA、LPO、AI、pSTAT3蛋白、Caspase-3mRNA、Caspase-3蛋白、bax mRNA、bax蛋白表达量分别为(47.63±5.04)U/L、(57.63±5.04)U/L、(1.71±0.17)U/mg、(14.13±1.64)个/视野、(23.42±0.69)nmol/mg、(140.13±11.33)nmol/mg、(23.39±1.40)%、0.222±0.019、0.477±0.050、0.214±0.009、0.076±0.004、0.419±0.012,均显著低于B组,高于A组(P<0.01),均与H2S负相关,与AJ正相关.C组H2S、GSH/GSSG、SOD、cytochrome C蛋白、bcl-2 mRNA、bcl-2蛋白表达量分别为(35.27±3.14)μmol/L、9.78±0.56、(90.70±5.69)U/mg、1.132±0.076、0.325±0.052、0.377±0.034,均显著高于B组,低于A组(P<0.01),均与AI负相关,与H2S正相关.pSTAT3与bax、Caspase-3基因表达正相关,与cytochrome C蛋白、bcl-2基因表达负相关.结论 H2s对肠缺血再灌注损伤大鼠肝脏功能障碍起保护作用.     

硫化氢在肠缺血-再灌注损伤大鼠肠黏膜屏障功能障碍中的作用

目的 观察硫化氢(H_2S)在肠缺血.再灌注损伤大鼠肠黏膜屏障功能障碍中的作用.方法 雄性Wistar大鼠24只,分为S(假手术)组、Ⅰ(缺血-再灌注)组,N(缺血-再灌注+NaHS)组(n=8),N组在再灌注前10 min静脉注射100 μmol/kg NaHs后按每小时1 mg/kg持续静脉注射直到再灌注2 h,S和Ⅰ组静脉注射相同体积的生理盐水.采用改良的酶学分光光度法测定血浆D-乳酸水平,采用分光光度法检测小肠黏膜超氧化物歧化酶(SOD)和髓过氧化物酶(MPO)、丙二醛(MDA)、黄嘌呤氧化酶(XO)水平,敏感硫电极法检测硫化氢(H_2S)浓度.电镜下观察肠黏膜形态学改变,TUNEL染色观察小肠上皮细胞凋亡指数(AI),逆转录.聚合酶链反应(RT-PCR)法检测小肠黏膜组织胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)、胱硫醚-β-合酶(CBS)、多聚ADP核糖合成酶(PARP)和细胞凋亡蛋白酶(Caspase)-3 mRNA的表达,蛋白质印迹法检测小肠黏膜PARP和Caspase-3蛋白水平.结果 N组D-乳酸含量、AI分别为(2.35±0.26)mg/L、(24.41±2.76)%,低于Ⅰ组、高于S组(P<0.01),两者正相关(r=0.892,P<0.01);N组MDA、XO分别为(9.17±0.35)nmol/mg、(9.94±0.41)U/g,低于Ⅰ组、高于S组(P<0.01),两者正相关(r=0.995,P<0.01);N组CSE mRNA、H_2S、SOD、MPO分别为(0.33±0.02)μmol/L、(35.27±3.14)μmol/L、(8.83±0.29)U/mg、(5.95±0.49)U/mg;N组CSE mRNA、H_2S、SOD水平均低于S组(P<0.01),N组H2S、SOD水平均高于Ⅰ组(P<0.01),N组MPO水平高于S组、低于Ⅰ组(P<0.01);N组活化的Caspase-3、PARP蛋白表达量分别为11.50±1.25、9.37±1.18,高于s组、低于Ⅰ组(P<0.01),两者正相关(r=0.785,P<0.01).结论 H_2S对肠缺血再灌注损伤大鼠肠黏膜屏障功能障碍有保护作用,其机制之一是减少中性粒细胞浸润和激活、肠上皮细胞氧化损伤水平,增加SOD清除氧自由基的活性,下调活化的Caspase-3和PARP蛋白表达.     

大鼠胰十二指肠移植缺血-再灌注损伤模型的建立

目的 探索胰腺移植缺血．再灌注损伤(I-RI)的发生机制及防治措施。方法 采用双套管 移植物腹主动脉三通管外接法完成大鼠全胰十二指肠同种异体移植动物模型。实验分为A、B组。每组15只，分别于术后6、24h处死。处死时检测非空腹血糖，并行移植物组织学观察。结果 30次实验中，总手术时间仅为2h左右，移植手术成功率100％。排除因套管内血栓形成引起移植物失功的3例外，其余受试大鼠血糖水平均在术后6或24h降至正常，移植胰功能存活率为90％(27／30)。A、B两组组织学改变符合I-RI病生特点。结论 本模型操作简便、稳定，不需阻断体循环，具有术后移植物功能恢复早的优点，适用于临床胰腺移植有关的理论研究。     

缺血后处理对大鼠肾缺血再灌注损伤的影响

目的探讨缺血后处理对大鼠肾缺血再灌注（I／R）损伤的影响及其机制。方法18只雄性SD大鼠随机分为3组（n=6）：假手术组（S组）、缺血再灌注组（I／R组）和缺血后处理组（IPo组）。采用夹闭双侧肾蒂45min-再灌注6h制备肾脏缺血再灌注损伤模型。IPo组在夹闭双侧肾蒂45min后，再灌注10s，缺血10s，重复3次后，完全恢复肾血流。再灌注6h时开胸，取心脏血后处死大鼠，取肾组织。测定血清肌酐（Cr）、尿素氮（BUN）和尿酸（UA）浓度，肾组织中丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性；光镜下观察肾组织病理学改变；采用原位末端脱氧核苷酸转移酶标记（TUNEL）法检测肾组织中凋亡细胞，光镜下计数凋亡细胞，并计算肾小管上皮细胞凋亡指数（AI）。结果与S组比较，I／R组和IPo组Cr和BUN浓度升高（P〈0．05），UA浓度差异无统计学意义（P〉0．05），肾组织SOD活性降低，MDA含量升高，肾小管上皮细胞凋亡指数增加（P〈0．05），病理损伤明显。与I／R组比较，IPo组Cr和BUN浓度降低（P〈0．05），UA浓度差异无统计学意义（P〉0．05），SOD活性升高，MDA含量降低，肾小管上皮细胞凋亡指数减少（P〈0．05），病理损伤减轻。结论缺血后处理能减轻大鼠肾缺血再灌注损伤，其机制与增强肾脏抗氧化能力和抑制肾组织细胞凋亡有关。