施旭婷 賈瑞喆
1.南京醫(yī)科大學附屬常州第二人民醫(yī)院(213000);2.南京醫(yī)科大學附屬婦產(chǎn)醫(yī)院
產(chǎn)后出血是孕產(chǎn)婦死亡第一大原因,出血量較大時產(chǎn)婦易發(fā)生失血性休克,此時會出現(xiàn)組織灌注減少,發(fā)生無氧代謝,體內(nèi)血液乳酸含量迅速增高并發(fā)生代謝性酸中毒,血液將再次分布以保證腦部和心臟的血液供應,但會促進血管的再次收縮,對細胞造成損傷導致體液、蛋白丟失,惡化缺血情況,發(fā)生多器官衰竭[1]。隨著動脈搭橋、溶栓、心臟外科體外循壞、心肺腦復蘇等技術的應用,組織器官缺血后通過再灌注多數(shù)能夠重建功能并恢復損傷,但存在少部分患者再灌注后出現(xiàn)損傷加重,為缺血性再灌注損傷(IRI),其中腎臟損傷首當其沖[2]。一些研究提到角化細胞生長因子及其受體(KGF、KGFR)指標一定程度反映了缺血再灌損傷(IRI)的進展,徐苗苗[3]等研究顯示,α-MSH具有抗炎、退熱、抗菌、調(diào)節(jié)能量平衡及心血管功能的作用,對腎臟的缺血/再灌注損傷有一定保護作用;Bertolini[4-5]等研究對這一理論進行了證實。近年來,關于IRI損傷后的修復成為研究熱點,KGFR是KGF的受體,在腎、肺臟器等細胞膜表面具有特異性表達,KGFR與KGF結合具有促進上皮細胞增生、分化、損傷修復等作用[6]。本研究探討了KGF及其受體在產(chǎn)后出血致腎臟缺血再灌注妊娠大鼠中的表達及其保護作用。
1.1.1實驗動物選取妊娠足月(孕20d)SD大鼠90只,均為醫(yī)科大學實驗動物室提供,飼養(yǎng)溫度18~22℃,相對濕度65%~70%,自由飲水,定時定量投放清潔鼠糧喂養(yǎng)。
1.1.2實驗試劑及儀器①北京華邁科生物技術公司α-MSH;②美國圣路易斯Sigma-Aldrich化學品公司KGF;③加利福尼亞Santa Cruz 生物技術公司KGFR抗體;④Shimadzu公司Heraeus Picol 17離心機;⑤杭州諾揚生物技術有限公司超純RNA提取試劑盒、cDNA試劑盒;⑥無創(chuàng)血管夾、干燥箱、低溫冰箱、振蕩儀等。
1.2.1模型及分組將90只大鼠分為生理鹽水組、α-MSH組和對照組各30只。生理鹽水組、α-MSH組建立大鼠產(chǎn)后失血性休克再灌注模型:大鼠腹腔注射10%水合氯醛(350 mg/kg)麻醉,常規(guī)消毒處理后做下腹部正中切口暴露子宮,切開大鼠子宮、孕囊,取出胎鼠后縫合子宮并逐層關閉。剖腹手術完成后于髂總動脈分叉處上方0.5 cm處用無創(chuàng)動脈夾夾閉腹主動脈30 min,然后松開動脈夾再灌注60 min,造成子宮缺血再灌注模型。對照組下腹部正中切口打開腹腔,充分暴露子宮、孕囊,取出胎鼠后縫合子宮,逐層關閉,不進行夾閉動脈。α-MSH組腹腔注射α-MSH 0.5ml/kg及少量生理鹽水使總注射量達4ml,其余兩組注射4ml生理鹽水。
1.2.2標本所有大鼠在造模完成后留取尿液標本,記錄尿量、尿滲透壓(OSM),12h后完成血樣標本采集即終結大鼠生命,開胸取右肺、右腎組織用于RT-PCR檢測,液氮中快速冷凍,-80℃冰箱保存;注射器穿刺心臟取1.5ml心臟血液靜置,離心處理后取血清置于EP管-20℃保存。生化分析儀檢測血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平。
1.2.3RT-PCT檢測KGF上游引物5-GAGGGACACACGAGAAGTTATGAC-3,下游引物5-CATTTAGCTGATGCAGAGGTGTTG-3,產(chǎn)物大小320bp。KGFR上游引物5-GCATGGTTGACAGTTCTGCCAG-3,下游引物5-CGCTTCAGCCATGACTACTTGC-3,產(chǎn)物大小420bp。
1.2.4腎、肺含水量檢測摘除大鼠右肺、右腎用生理鹽水重復洗凈后矢狀切開,吸除血液稱得濕質(zhì)量,放入烤箱充分烘干后稱得干質(zhì)量,使用干濕重法計算腎、肺組織干濕比。
觀察對比大鼠肺組織病理改變、腎功能情況及KGF mRNA、KGFR的平均光密度、實時定量水平。
將數(shù)據(jù)納入SPSS21.0分析,多組計量資料比較采用F檢驗,兩兩比較采用Newman-Keuls檢驗,水平間均值差異較微小使用LSD-t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
3組大鼠中,生理鹽水組尿量、Scr、BUN水平高于另兩組,尿滲透壓低于另兩組,α-MSH組尿量高于對照組,尿滲透壓低于對照組(P<0.05),但兩組Scr、BUN水平無差異(P>0.05)。見表1。
表1 各組大鼠尿量、OSM、Scr及BUN對比
3組大鼠腎、肺含水量,生理鹽水組最高,α-MSH組次之,對照組最低(P<0.05)。見表2。
表2 各組大鼠腎、肺含水量對比
3組大鼠腎、肺組織中均能表達KGF mRNA,生理鹽水組表達水平最低,α-MSH組次之, 對照組最高(P<0.05)。見表3。
表3 各組大鼠腎、肺組織KGF mRNA表達
3組大鼠腎、肺組織KGFR平均光密度、實時定量,生理鹽水組最低,α-MSH組次之,對照組最高(P<0.05)。見表4。大鼠腎、肺組織細胞中KGFR蛋白表達見圖1(封三),可見腎小管上皮細胞、肺泡上皮細胞KGFR蛋白表達呈陽性。
表4 各組大鼠腎、肺組織KGFR平均光密度、實時定量蛋白表達對比
腎臟缺血再灌注損傷易導致急性腎衰竭。雖然隨著醫(yī)療水平的不斷進步,醫(yī)療透析技術得到了長足提高,但腎臟缺血再灌注患者的死亡率一直居高不下,主要考慮為腎臟缺血再灌注患者的其他臟器同時會遭到損傷,其中急性肺部損傷最常發(fā)生,從而導致IRI患者的死亡率較高[7]。
KGF表達于間質(zhì)細胞,與KGFR特異性結合,在人體器官穩(wěn)定性中具有積極作用。人體組織損傷對KGF的表達可產(chǎn)生一定影響,其主要經(jīng)過蛋白激酶C完成誘導表達,KGF通路還會受到激素、細胞因子和其他因素的影響[8]。如雌激素、糖皮質(zhì)激素等均可一定程度影響KGF的表達;同時KGF的表達也受到細胞因子影響,如IL-6、IL-8等。KGF與肺、泌尿系統(tǒng)具有聯(lián)系,是早期肺發(fā)育和肺泡II型上皮細胞形態(tài)形成的必備調(diào)控因子,與肺部晚期上皮細胞分化、表面蛋白合成具有密切聯(lián)系。在泌尿系統(tǒng)中,后腎間充質(zhì)、輸尿管芽的生長同KGF具有聯(lián)系, KGF出現(xiàn)缺失易導致腎集合管、腎單位發(fā)育較少[9]。研究KGFR在上皮細胞表面的表達對RIR患者腎臟、肺組織的急性損傷治療有一定意義。
α-MSH是一種神經(jīng)內(nèi)分泌激素,在人體腦部、心臟的缺血性損傷中具有保護作用。近年來科研人員將目光投向α-MSH對腎、肺臟的保護研究中,其作用被越來越多的臨床研究證實[10-11]。α-MSH具有抗氧化、炎癥反應、細胞凋亡等作用,同時刺激保護因子的生成可能也是其在腎肺臟中發(fā)揮保護作用的原因。IRI患者會在脂質(zhì)過氧化作用下形成MDA、氧自由基,其中氧自由基的產(chǎn)生會導致蛋白質(zhì)、細胞外基質(zhì)等產(chǎn)生氧化,從而導致組織內(nèi)微循環(huán)遭到破壞,α-MSH抗氧化的機制可能組織氧自由基釋放、抑制過氧化作用,降低MDA水平。在一些動物實驗中認為,RIR患者的iNOS誘導NO合成能被α-MSH組織影響從而減少硝酸鹽組織濃度,抑制組織水腫,組織興奮性毒性而導致?lián)p傷[12-13]。一些研究表明,α-MSH能夠調(diào)節(jié)大鼠IL-6、IL-8及ICAM-1mRNA水平;同時具備一定的抗炎因子活化刺激作用。從抗細胞凋亡上來看,一些學者指出RIR能夠促進細胞凋亡,α-MSH能夠抑制凋亡機制,起到對上皮細胞的保護作用[14-15]。
本研究中建立產(chǎn)后出血致腎臟缺血再灌注大鼠模型,結果顯示對照組大鼠的尿量顯著少于其余兩組,尿滲透壓水平高于其余兩組,提示產(chǎn)后出血對腎臟存在一定程度影響。NS組大鼠尿量、Scr、BUN水平高于其余兩組,考慮是由于大出血致腎損傷,從而先多尿后少尿,尿量總體增加,腎功能受損水平明顯升高。α-MSH組與對照組Scr、BUN水平無差異,提示經(jīng)α-MSH處理可一定程度保護了腎臟免受大出血影響。在本研究中,各組足月妊娠大鼠腎、肺含水量有一定差異,其中α-MSH組腎、肺臟含水量低于生理鹽水組,對照組含水量最低,提示大出血致腎、肺臟組織出現(xiàn)水腫等病理損傷改變,而α-MSH一定程度改善了水腫情況。3組大鼠的腎、肺組織KGF mRNA表達存在差異性,提示KGF mRNA對腎、肺組織的損傷有一定表現(xiàn)。其中對照組大鼠的腎、肺臟KGF mRNA、KGFR平均光密度水平最高,生理鹽水組最低,α-MSH干預的大鼠水平居中,可見大出血影響了KGF mRNA、KGFR的表達,但α-MSH有一定的KGF mRNA、KGFR調(diào)節(jié)功能,兩者協(xié)同保護腎、肺臟受大出血影響。α-MSH組大鼠的腎、肺臟實時定量水平更趨向于對照組,提示α-MSH對腎、肺臟發(fā)揮了一定保護作用。
綜上所述,角化細胞生長因子及其受體在足月妊娠大鼠腎、肺臟中有表達,在產(chǎn)后出血致缺血再灌注損傷過程中與腎、肺臟損傷存在關聯(lián)。α-促黑素能夠改變角化細胞生長因子及其受體表達,對大鼠腎、肺臟損傷的病理改變有積極作用,對缺血再灌注損傷有一定保護作用,但損傷程度和臨床療效還有待研究論證。