N-乙酰半胱氨酸上调Sirtuin 3蛋白表达对脓毒症小鼠急性肾损伤的保护作用及机制研究北大核心CSCD

目的探讨抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)调控沉默信息调节因子3(Sirt3)对脓毒症致小鼠急性肾损伤(AKI)的保护作用及其机制。方法将雄性C57BL/6小鼠随机(随机数字法)分为假手术组(Sham)、盲肠结扎和穿孔术组(CLP)CLP+NAC(50 mg/kg)和CLP+NAC(100mg/kg)组,每组10只;CLP造模后24h处死小鼠,留取血液和肾组织样本;采用HE染色法评估各组小鼠肾组织病理损伤;ELISA法检测血清中肌酐(Scr)尿素氮(BUN)、肾损伤分子1(KIM-1)和中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAL)水平;采用免疫组织化学检测肾组织Sirt3蛋白表达;RT-qPCR法测定Sirt3 mRNA水平;透射电镜下观察肾小管上皮细胞线粒体损伤情况,并计算线粒体密度,同时检测肾皮质中超氧化物歧化酶(SOD)谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)水平。结果与Sham组相比,CLP导致肾组织病理损伤明显加重(P<0.001),肾功能指标Scr、BUN、KIM-1和NGAL水平均明显升高(均P<0.001),肾组织Sirt3蛋白和mRNA表达均显著降低(均P<0.001),肾小管上皮细胞线粒体结构破坏增加,线粒体密度的明显减低(P<0.001),肾皮质中抗氧化酶SOD、GSH-Px和CAT水平均显著降低(均P<0.001),同时脂质过氧化物MDA显著升高(P<0.001)。与CLP组相比,虽然50 mg/kg NAC预处理组肾损伤评分、肾功能指标Scr、BUN、KIM-1和NGAL水平均有所降低,肾组织中SOD,GSH-Px和CAT的水平均有所升高,但差异无统计学意义。然而,给予100 mg/kg NAC预处理可显著降低CLP引起的肾组织病理损伤(P<0.001),并且均明显降低Scr、BUN、KIM-1和NGAL水平(均P<0.001),显著升高肾组织Sirt3蛋白[(50.20±2.79)vs.(20.00±0.75),P<0.001]和mRNA[(0.57±0.07)vs.(0.41±0.07),P<0.001]表达水平,肾小管上皮细胞线粒体结构更加稳定,线粒体密度明显增加[(0.60±0.05)vs.(0.43±0.06),P<0.001],均显著升高SOD(U/mg)[(67.37±3.79)vs.(21.09±0.89),P<0.001]、GSH-Px(U/mg)[(265.61±9.61)vs.(180.00±3.31),P<0.001]和CAT(U/mg)[(8.58±0.65)vs.(5.19±0.58),P<0.001]水平,同时明显降低MDA(U/mg)表达水平[(40.36±1.79)vs.(83.81±1.70),P<0.001]。结论NAC可通过上调Sirt3蛋白表达显著降低脓毒症小鼠肾组织病理损伤、改善肾功能、维持线粒体结构稳定和降低氧化应激水平,对CLP诱发AKI具有显著的保护作用。