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高脂血癥動(dòng)物模型腎功能損傷機(jī)制及干預(yù)研究進(jìn)展

2023-01-12 11:14周曉麗錢(qián)智勇
關(guān)鍵詞:動(dòng)物模型高脂高脂血癥

周曉麗, 張 倩, 錢(qián)智勇

(天津市疾病預(yù)防控制中心毒理科,天津 300011)

高脂血癥(hyperlipidemia)嚴(yán)重危害人類健康,是由于長(zhǎng)期血脂過(guò)高引發(fā)機(jī)體代謝紊亂,進(jìn)而可引起心腦血管相關(guān)疾病。開(kāi)發(fā)高效低毒的調(diào)節(jié)血脂藥物需要選擇適合的高脂血癥動(dòng)物模型進(jìn)行研究。建立成功的高脂血癥動(dòng)物模型是開(kāi)發(fā)安全有效的降脂藥物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前,高脂血癥動(dòng)物模型主要有先天性、化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)和轉(zhuǎn)基因高脂血癥動(dòng)物模型。先天性高脂血癥動(dòng)物模型是在自然條件下發(fā)生的,可以很好地模擬人類疾病的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程,應(yīng)用價(jià)值高,缺點(diǎn)是來(lái)源比較少,不能大量應(yīng)用[1],常用于藥物的篩選及驗(yàn)證?;瘜W(xué)物質(zhì)誘發(fā)的高脂血癥動(dòng)物模型主要有兩種:一種是高脂飼料或高脂乳劑作用一段時(shí)間后形成的慢性高脂血癥動(dòng)物模型,另一種是通過(guò)一次性注射化學(xué)物質(zhì)形成的急性高脂血癥動(dòng)物模型。目前,化學(xué)物質(zhì)誘發(fā)的高脂血癥動(dòng)物模型在研究高脂血癥時(shí)使用最多。轉(zhuǎn)基因高脂血癥動(dòng)物模型是將外源重組基因轉(zhuǎn)染并整合到動(dòng)物受體細(xì)胞基因組中,從而形成在體內(nèi)表達(dá)外源基因的動(dòng)物。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型是從細(xì)胞學(xué)角度驗(yàn)證,適合研究細(xì)胞轉(zhuǎn)化、變異中某個(gè)致癌基因,缺點(diǎn)是只能用于特定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,而且技術(shù)難度較大,成本較高[2]。

早在1982 年,Moorhead 首次正式提出“脂代謝異常腎毒性”假說(shuō),指出高脂血癥對(duì)腎臟疾病的發(fā)生、發(fā)展具有重要影響[3]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),高脂血癥可以作為獨(dú)立危險(xiǎn)因素參與腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展,造成腎臟結(jié)構(gòu)進(jìn)行性改變,進(jìn)而腎功能衰退[4]。高脂血癥在誘導(dǎo)腎功能損傷中起著重要作用,而腎功能損傷反過(guò)來(lái)也影響脂質(zhì)代謝。高脂血癥對(duì)腎臟的損害是一個(gè)慢性積累過(guò)程,可能長(zhǎng)期沒(méi)有出現(xiàn)臨床癥狀,即使已經(jīng)發(fā)生了腎功能衰竭,從臨床表現(xiàn)也很難與原發(fā)性腎臟疾病伴高脂血癥相區(qū)別;因此相關(guān)的臨床試驗(yàn)并不多,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究卻相對(duì)較多[5]。張維忠等[6]通過(guò)對(duì)2009—2010 年成都鐵路職工健康體檢中有完整資料的2 578 例高脂血癥患者罹患慢性腎臟?。╟hronic kidney disease,CKD)的情況及相關(guān)危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)高脂血癥患者的白蛋白尿、血尿和腎功能下降發(fā)生率分別為14.08%、2.37%和3.26%,高膽固醇和三酰甘油水平均與尿微量白蛋白/肌酐比值呈正直線相關(guān)性;該人群中CKD的患病率為17.73%,CKD患病率較普通人群高,主要癥狀表現(xiàn)為白蛋白尿。另外,血脂異常等原因?qū)е碌男难芗膊?yán)重影響CKD 患者的預(yù)后,已成為終末期腎臟疾病患者的首位死因[7]。因此,深入探討高脂血癥導(dǎo)致腎功能損傷的發(fā)生機(jī)制,尋找更為有效的能夠保護(hù)腎臟的脂代謝調(diào)節(jié)藥物,對(duì)于減少CKD的發(fā)生和改善CKD患者的預(yù)后具有十分重要的臨床意義。近年來(lái)高脂血癥引起腎功能損傷的因果關(guān)系還沒(méi)有得到廣泛的重視,脂質(zhì)異常對(duì)腎功能損傷作用的相關(guān)機(jī)制研究還不夠深入和系統(tǒng)。本文旨在總結(jié)近年來(lái)利用高脂血癥動(dòng)物模型進(jìn)行腎功能損傷機(jī)制及干預(yù)治療方面的研究進(jìn)展,為相關(guān)科研工作者提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 運(yùn)用動(dòng)物模型研究高脂血癥與腎功能損傷的關(guān)系

高脂血癥不僅在心血管疾病的發(fā)生進(jìn)展中起到重要作用,與慢性腎臟病同樣密切相關(guān),并加劇腎臟疾病的發(fā)展[8]。研究證實(shí),高脂飲食可引發(fā)高脂血癥,高脂血癥使得腎小球系膜增厚,小管間質(zhì)明顯損傷,從而使腎小球硬化,病變損傷可累及整個(gè)腎臟[9]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),原發(fā)脂代謝紊亂引起腎功能損傷的臨床表現(xiàn)主要為蛋白尿,病理表現(xiàn)主要為局灶性節(jié)段性腎小球硬化。通過(guò)對(duì)單腎高血脂組和雙腎高血脂組的尿微量白蛋白含量比較,發(fā)現(xiàn)單腎高血脂組的尿微量白蛋白水平更高,且有顯著性差異,推測(cè)單側(cè)腎臟受損的大鼠對(duì)尿微量白蛋白更敏感[10]。Liang等[11]用雄性金黃倉(cāng)鼠通過(guò)腹腔注射鏈脲佐菌素建模,發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的高脂血癥可加速1 型糖尿病早期發(fā)展中的腎功能損傷。樊愛(ài)英等[12]研究發(fā)現(xiàn),高脂血癥組大鼠的血清膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、尿蛋白和腎臟病理積分比腎臟疾病組高,腎臟免疫組織化學(xué)也顯示高脂飲食組細(xì)胞凋亡及死亡受體(death receptor,F(xiàn)as)和死亡受體配體(death receptor ligand,F(xiàn)as L)表達(dá)高于腎臟疾病組,由此可以判斷高脂血癥可加劇腎小球損傷和腎臟細(xì)胞凋亡,而且Fas 和Fas L 可能參與其發(fā)病過(guò)程。

2 運(yùn)用高脂血癥動(dòng)物模型研究腎功能損傷機(jī)制

脂質(zhì)引起腎功能損傷的病理機(jī)制主要包括脂質(zhì)誘導(dǎo)血管內(nèi)皮增加、低密度脂蛋白沉積和氧化加速、單核巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)增加及活動(dòng)病變區(qū)域內(nèi)“泡沫細(xì)胞”的形成、系膜細(xì)胞增生及系膜基質(zhì)增多以及腎小管間質(zhì)的病變[13]。下面將從脂蛋白沉積、腎小球損傷和炎性反應(yīng)3個(gè)方面分別展開(kāi)介紹。

2.1 脂蛋白沉積作用

脂代謝紊亂是腎功能損傷的重要加重因素,尤其是低密度脂蛋白和氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)對(duì)腎臟的損害最大,研究也最多。Ox-LDL 通過(guò)增加血栓烷A2(thromboxane A2,TX-A2)和內(nèi)皮素促進(jìn)系膜細(xì)胞增殖和腎小球硬化。Ox-LDL還可通過(guò)刺激超氧陰離子的產(chǎn)生,誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡[14]。脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(lipocalin)家族成員載脂蛋白M(apolipoprotein M,ApoM),相對(duì)分子質(zhì)量大小約為2 000,常在腎臟中表達(dá),通過(guò)調(diào)節(jié)β-高密度脂蛋白的形成和總膽固醇的反向轉(zhuǎn)運(yùn),影響脂質(zhì)和脂蛋白代謝。在高脂血癥患者血清中也檢測(cè)到ApoM水平普遍升高[15]。此外,ApoM 通過(guò)與巨蛋白結(jié)合阻止了巨蛋白介導(dǎo)的胞吞作用,導(dǎo)致蛋白尿腎功能損傷。

骨橋蛋白(osteopontin,OPN)是存在于多種器官的分泌型糖蛋白,既能促進(jìn)各種類型細(xì)胞粘附、趨化和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),又能在腎小球腎炎、腎小管間質(zhì)性等相關(guān)疾病的腎功能損傷中發(fā)揮重要作用。Pei 等[16]評(píng)估OPN 對(duì)高膽固醇血癥引起的腎功能不全的影響,發(fā)現(xiàn)載脂蛋白E(apolipoprotein E,ApoE)敲除的小鼠經(jīng)高膽固醇飲食后腎小球中出現(xiàn)較多的脂質(zhì)沉積,然而在OPN 敲除的小鼠中血脂水平顯著降低,且腎小球中凝集素樣氧化的低密度脂蛋白受體-1 表達(dá)述評(píng)也降低。這些結(jié)果表明,OPN 可增加高膽固醇血癥引起的腎功能損傷,OPN 可能是高膽固醇血癥引起腎功能損傷的重要因子。

2.2 腎小球損傷

2.2.1 腎小球損傷與脂質(zhì)沉積

近十年來(lái)研究表明,腎臟中的脂質(zhì)積聚可導(dǎo)致腎功能損傷[17-18]。腎臟中脂質(zhì)沉積可損傷腎皮質(zhì)微血管,引起小動(dòng)脈狹窄和球微循環(huán)、腎小球擴(kuò)張以及腎間質(zhì)腫脹,導(dǎo)致腎皮質(zhì)缺血缺氧,最終通過(guò)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)形成全身鈉潴留和微循環(huán)障礙[19]。脂質(zhì)在腎臟中的沉積使得腎臟中膠原纖維和纖維連接蛋白的合成增加,導(dǎo)致腎小球硬化。過(guò)濾的血脂沉積在腎小球,引起腎小球膜細(xì)胞從靜止型轉(zhuǎn)變?yōu)樵錾突蛘叻置谛停⒃诖诉^(guò)程中獲得類似肌纖維的特征,腎小管上皮細(xì)胞也可能轉(zhuǎn)化為其他表型,可能導(dǎo)致腎纖維化,進(jìn)而導(dǎo)致腎功能損傷。同樣有研究證實(shí),通過(guò)高脂飲食飼養(yǎng)誘導(dǎo)的高脂血癥能夠?qū)е履I組織內(nèi)皮細(xì)胞和微血管功能紊亂,引起炎性浸潤(rùn)的發(fā)生和腎纖維化進(jìn)展[20]。

2.2.2 腎小球損傷與氧化應(yīng)激

在嚙齒動(dòng)物的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),與高脂血癥相關(guān)的氧化應(yīng)激增加可引起腎小球毛細(xì)血管內(nèi)皮功能障礙,加劇脂質(zhì)腎小球沉積相關(guān)的腎小球硬化發(fā)展[21]。Gwinner 等[22]在慢性腎小球腎炎和長(zhǎng)期高脂血癥并存的大鼠模型中發(fā)現(xiàn),黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XO)促進(jìn)了氧自由基生成的增加,并加重了腎小管間質(zhì)的損傷,表明XO在高脂血癥相關(guān)腎功能損傷的早期階段發(fā)揮了重要作用,其通過(guò)氧化還原反應(yīng)上調(diào)單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1) 和 血 管 細(xì) 胞 黏 附 分 子-1 (vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)表達(dá),介導(dǎo)巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)。脂質(zhì)以脂滴的形式存在于腎小球細(xì)胞或者基質(zhì)中,發(fā)生氧化修飾,引起腎小管上皮細(xì)胞損害和基底膜通透性增加,從而發(fā)生蛋白尿。Sastre 等[23]發(fā)現(xiàn),高脂血癥能夠誘導(dǎo)炎性反應(yīng)并促進(jìn)氧化應(yīng)激;通過(guò)高脂喂養(yǎng)ApoE敲除小鼠后發(fā)現(xiàn)該小鼠的克老素基因(Klotho)表達(dá)下調(diào),而且其機(jī)制可能是ox-LDL通過(guò)激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal regulated kinase,ERK)和核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear transcription factor-κB,NF-κB),使得腎臟中Klotho 的表達(dá)下調(diào),推測(cè)Klotho是血脂調(diào)節(jié)和腎臟疾病中的關(guān)鍵蛋白。

2.2.3 腎小球足細(xì)胞損傷

腎小球中的足細(xì)胞是一種修復(fù)再生能力有限的功能細(xì)胞。Nephrin蛋白是構(gòu)成足細(xì)胞裂孔隔膜的主要結(jié)構(gòu)蛋白,在控制腎小球?yàn)V過(guò)屏障通透性方面起關(guān)鍵性作用;足細(xì)胞損傷后,腎小球?yàn)V過(guò)屏障破壞并且無(wú)法修復(fù),臨床表現(xiàn)主要為蛋白尿[24]。高脂血癥引起腎小球滲透性增加,表現(xiàn)為蛋白尿,其機(jī)制之一可能是因?yàn)樽慵?xì)胞足突骨架相關(guān)蛋白即LIM 結(jié)構(gòu)域蛋白2(pdlim2)表達(dá)降低,導(dǎo)致足突融合,引起蛋白尿[5]。褚宇東等[25]通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)研究高脂血癥誘導(dǎo)的足細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及可能機(jī)制,發(fā)現(xiàn)高脂血癥可能通過(guò)誘導(dǎo)蛋白激酶R 樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)和真核細(xì)胞起始因子2ɑ(eukaryotic initiation factor 2 ɑ,eIF2ɑ)的磷酸化,激活活化轉(zhuǎn)錄因子4(activated transcription factor 4,ATF4)轉(zhuǎn)錄,以及誘導(dǎo)CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白同源蛋 白 (CAAT/enhancer binding protein homologous protein,CHOP)高表達(dá),引起足細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,而阿司匹林可能部分阻斷PERK 通路,進(jìn)而對(duì)足細(xì)胞具有保護(hù)作用。

2.3 炎性反應(yīng)

脂質(zhì)代謝紊亂的另一個(gè)結(jié)局是大量炎性反應(yīng)的發(fā)生,加劇了腎功能損傷[26]。研究發(fā)現(xiàn),炎性細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-ɑ(tumor necrosis factor-ɑ,TNF-ɑ)和白細(xì)胞介素-1(interleukin-1,IL-1)可以影響腎小球?yàn)V過(guò)膜中總膽固醇介導(dǎo)的低密度脂蛋白受體的調(diào)節(jié),提示炎性因子通過(guò)影響腎小球中脂質(zhì)代謝而改變腎功能[27]。另有研究發(fā)現(xiàn),高脂飲食喂養(yǎng)后慢性炎癥小鼠的腎臟脂肪變性嚴(yán)重,腎小球和腎小管損傷明顯,血小板糖蛋白Ⅳ(即CD36)表達(dá)增加,推測(cè)炎性應(yīng)激通過(guò)激活CD36通路加重腎功能損傷,提示這種機(jī)制可能在患有慢性炎癥的肥胖個(gè)體中起作用,使它們更容易發(fā)生CKD[28]。在免疫復(fù)合物介導(dǎo)的腎炎期間,富三酰甘油脂蛋白(triglyceride rich lipoprotein,TGRL)狀態(tài)可能比低密度脂蛋白驅(qū)動(dòng)的高膽固醇血癥對(duì)腎臟更有害,推測(cè)高TGRL 環(huán)境使腎臟在炎性損傷后腎功能損傷加重,同時(shí)巨噬細(xì)胞積聚增加,這可能對(duì)介導(dǎo)損傷起關(guān)鍵作用[29]。

Fang 等[30]發(fā)現(xiàn),高脂血癥通過(guò)激活的Toll 樣受體4(toll like receptor 4,TLR-4)誘導(dǎo)非受體酪氨酸激酶(non receptor tyrosine kinase,c-Src)磷酸化,形成c-Src/表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)復(fù)合物,該復(fù)合物又激活蘇氨酸激酶(threonine kinase,AKT)和ERK,使得NF-kB通路激活,進(jìn)而促進(jìn)有關(guān)炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激的關(guān)鍵基因表達(dá)上調(diào),造成腎功能損傷。此外,TLR4 主要通過(guò)c-Src/EGFR 復(fù)合物的磷酸化來(lái)調(diào)節(jié)EGFR 通路激活。這些結(jié)果證實(shí),EGFR在肥胖相關(guān)性腎臟疾病發(fā)病機(jī)制中具有不利作用,為高脂血癥/血清游離脂肪酸(free fatty acids,F(xiàn)FA)誘導(dǎo)EGFR活化的機(jī)制提供了新的認(rèn)識(shí),并支持EGFR抑制劑應(yīng)用于肥胖性腎臟疾病治療。

研究還發(fā)現(xiàn),炎性因子抑瘤素-M(inflammatory factor tumor suppressor-M,OSM)在高脂飲食大鼠腎臟中的表達(dá)水平隨著高脂飲食時(shí)間延長(zhǎng)而呈進(jìn)行性增高;應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)法檢測(cè)高脂飲食大鼠血清中OSM 水平明顯增高,且變化趨勢(shì)與腎組織表達(dá)趨勢(shì)一致;進(jìn)一步對(duì)OSM 表達(dá)與腎功能、血脂、24 h 尿蛋白水平進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示OSM表達(dá)與血清肌酐濃度(serum creatinine,SCr)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、三酰甘油、總膽固醇及24 h尿蛋白均呈正相關(guān),與高密度脂蛋白和低密度脂蛋白無(wú)明顯相關(guān),提示OSM可能在脂質(zhì)性腎功能損傷中發(fā)揮重要作用[31]。最近,有報(bào)告稱血管生成素樣蛋白3(angiopoietin like protein 3,ANGPTL3)基因敲除小鼠與野生型小鼠相比,血脂水平明顯降低,提示ANGPTL3可能與高脂血癥腎功能損傷有關(guān)[32]。

3 運(yùn)用高脂血癥動(dòng)物模型研究腎功能損傷的干預(yù)治療

3.1 合成藥物的干預(yù)

他汀類藥物通過(guò)阻斷羥甲基戊二酰輔酶A 還原酶(hydroxymethylglutaryl CoA reductase,HMG CoA-R)與底物結(jié)合位點(diǎn),降低產(chǎn)物總膽固醇的生成,同時(shí)代償性促進(jìn)低密度脂蛋白受體合成,加速低密度脂蛋白降解;而發(fā)揮降脂功能的機(jī)制主要是降低體內(nèi)膽固醇水平,從而減輕高脂血癥所致直接腎功能損傷,其不依賴于降脂作用的腎臟保護(hù)作用近年來(lái)得到了一些學(xué)者的關(guān)注[33]。研究發(fā)現(xiàn),在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠體內(nèi)應(yīng)用他汀類藥物的降脂作用較體外減弱,即體內(nèi)出現(xiàn)“他汀類抵抗”;通過(guò)小鼠皮下注射酪蛋白使體內(nèi)處于炎性反應(yīng)狀態(tài)時(shí)造模成功,發(fā)現(xiàn)他汀類藥物的降脂作用較對(duì)照組減弱,同時(shí)腎功能損傷程度較對(duì)照組嚴(yán)重[34]。通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在腎小球系膜細(xì)胞培養(yǎng)基中加入IL-1β,能增加HMG-Co A的活性,抑制阿托伐他汀的降脂作用。他汀類藥物因其能有效降低膽固醇成為了目前臨床上應(yīng)用最廣泛的降脂藥物。隨著他汀類藥物的廣泛應(yīng)用,其安全性也受到越來(lái)越多的關(guān)注,有學(xué)者推測(cè)認(rèn)為,他汀類降脂藥物不良反應(yīng)的發(fā)生與藥物相互作用之間存在重要關(guān)聯(lián)[35]。

3.2 非合成藥物的干預(yù)

丹參是中國(guó)和韓國(guó)等亞洲國(guó)家最受歡迎的草藥之一。在亞洲傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中,丹參味苦、微寒,對(duì)心肝經(jīng)絡(luò)能夠發(fā)揮治療作用。因此,丹參及其有效成分已被用于控制與心血管疾病相關(guān)的癥狀。Lim等[36]研究了丹參甲醇提取物(salvia miltiorrhiza methanol extract,SRme)對(duì)高脂血癥小鼠的作用及其分子靶點(diǎn),即采用高脂飲食誘導(dǎo)小鼠高脂血癥,然后測(cè)定血膽固醇和三酰甘油水平,從而評(píng)價(jià)SRme 對(duì)高脂血癥小鼠的影響;結(jié)果發(fā)現(xiàn)SRme對(duì)高脂血癥小鼠增重?zé)o明顯影響,但血清中三酰甘油含量明顯降低,提示SRme可能通過(guò)抑制血清中三酰甘油水平升高,改善高脂飲食喂養(yǎng)小鼠的高脂血癥。另研究證明微小染色體維持蛋白(mini chromosome maintenance protein,Mcm)家族在DNA 復(fù)制中起關(guān)鍵作用,已被確定為改善高脂血癥的分子靶點(diǎn)。Fatma 等[37]研究丹參精油(salvia miltiorrhiza essential oil,SEO)和辛伐他汀對(duì)高脂血癥小鼠的影響,發(fā)現(xiàn)SEO 和辛伐他汀能抑制高脂飲食小鼠體質(zhì)量增加,改善高脂血癥和肝腎功能紊亂,并降低活性氧生成;此外,與高脂飲食小鼠相比,總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白和膽固醇水平以及天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶和乳酸脫氫酶活性均明顯降低,而糞便脂質(zhì)含量增加,而且SEO 的降脂效果優(yōu)于辛伐他汀。這項(xiàng)研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了SEO 在治療高脂血癥方面效果顯著,而且不會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng),證明植物精油降低血脂和改善抗氧化狀態(tài)比合成藥物的效果更好。

核黃素又稱維生素B2,主要參與呼吸鏈能量產(chǎn)生,氨基酸和脂類氧化,嘌呤堿轉(zhuǎn)化為尿酸,芳香族化合物的羥化,蛋白質(zhì)與某些激素的合成,鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)、儲(chǔ)存及動(dòng)員,參與葉酸、吡多醛和尼克酸的代謝等,在人體正常生理功能中發(fā)揮著重要作用。Song 等[38]通過(guò)建立高脂大鼠模型,測(cè)定血清尿酸(serum uric acid,SUA)、SCr、BUN 水平,以及血清和肝臟黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XOD)、腺苷脫氨酶(adenosine deaminase,ADA)活性,鏡下觀察腎臟組織學(xué)改變;結(jié)果發(fā)現(xiàn),與高脂血癥模型組相比,中、高劑量葉黃素組血清尿酸水平明顯降低,肝XOD和ADA活性明顯降低,血清BUN水平明顯降低,推測(cè)適當(dāng)劑量的葉黃素可改善高脂飲食誘導(dǎo)的高尿酸血癥和腎功能不全。本課題組前期驗(yàn)證了核黃素可能通過(guò)降低HMGR 的水平來(lái)調(diào)節(jié)肝脂水平,從而影響脂質(zhì)代謝[39]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),適量亞硒酸鈉與核黃素聯(lián)合暴露可以拮抗高脂飲食所致雄性大鼠血脂及血清肝生化指標(biāo)的升高[40]。這些證據(jù)說(shuō)明,核黃素在干預(yù)高脂血癥動(dòng)物模型中具有一定的研究?jī)r(jià)值,其可能通過(guò)降低血脂水平,改善高脂血癥對(duì)腎功能的損傷。由此,本課題組進(jìn)一步推測(cè)硒在高脂血癥中也具有一定的改善作用。周曉麗等[41]探討了富硒酵母對(duì)高脂血癥大鼠脂代謝的影響及調(diào)節(jié)機(jī)制,通過(guò)高脂血癥模型研究發(fā)現(xiàn)富硒酵母可以抑制高脂飼料引起的大鼠體質(zhì)量增加,具有降血脂和抗動(dòng)脈粥樣硬化作用,并對(duì)高脂血癥大鼠的肝臟組織具有明顯的修復(fù)功能,并且其機(jī)制主要是通過(guò)下調(diào)HMG-CoA-R mRNA 表達(dá)水平來(lái)調(diào)節(jié)脂代謝。Zhang等[42]在高脂血癥動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn),口服硒鎂聯(lián)合補(bǔ)充劑可抑制高脂飲食誘導(dǎo)的脂質(zhì)、肝臟結(jié)構(gòu)和肝功能指數(shù)增加,并增強(qiáng)抗氧化酶活性。因此,推測(cè)硒與鎂聯(lián)合是一種很有前途的治療策略,具有降低血脂和抗氧化作用,能夠保護(hù)肝臟免受高脂血癥的影響。

白藜蘆醇是多酚類化合物,主要來(lái)源于花生、葡萄(紅葡萄酒)、虎杖、桑椹等植物。白藜蘆醇是一種生物活性很強(qiáng)的天然多酚類物質(zhì),又稱芪三酚。有研究證明白藜蘆醇在高脂血癥腎功能損傷中發(fā)揮一定的干預(yù)作用。Takeshi 等[43]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可顯著抑制腎炎引起的高脂血癥,其降低三酰甘油的作用比降低膽固醇的作用更為顯著。有研究者認(rèn)為白藜蘆醇是一種有效的抗腎小球腎炎食物因子,能夠同時(shí)抑制蛋白尿、低蛋白血癥和高脂血癥。許伶等[44]建立了高脂血癥小鼠模型,不僅檢測(cè)血脂、體質(zhì)量和腎功能,而且采用HE染色、過(guò)碘酸雪夫染色(schiff periodate staining,PAS)和免疫組織化學(xué)法檢測(cè)腎組織形態(tài)學(xué)變化,并進(jìn)一步采用蛋白質(zhì)印跡法和反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè)小鼠腎組織中氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的表達(dá);結(jié)果發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇能夠明顯降低高脂飲食小鼠的體質(zhì)量、血脂和尿酸水平,改善腎小球系膜增生和腎小管纖維化,減少腎小球糖原沉積,下調(diào)纖維黏連蛋白(fibronectin,F(xiàn)N)的表達(dá);而且白藜蘆醇能夠明顯上調(diào)抗氧化相關(guān)蛋白沉默信息調(diào)節(jié)因子2 相關(guān)酶1(silent information regulator factor 2 related enzyme 1,

SIRT1)、超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase 2,SOD2) 和 谷 胱 甘 肽 過(guò) 氧 化 物 酶4 (glutathione peroxidase 4,GPx4)的表達(dá),下調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激分子標(biāo)志葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(glucose regulatory protein 78,GRP78)和CHOP mRNA表達(dá)。以上研究結(jié)果提示,白藜蘆醇通過(guò)抑制腎組織纖維化、氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,可減輕高脂飲食導(dǎo)致的慢性腎功能損傷。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,大量高脂血癥動(dòng)物模型研究腎功能損傷的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了高脂血癥可以影響腎功能損傷的發(fā)生發(fā)展,與機(jī)體脂質(zhì)代謝密切相關(guān)。在脂質(zhì)誘導(dǎo)腎功能損傷的分子機(jī)制方面,相關(guān)研究?jī)?nèi)容還不夠深入和系統(tǒng),如腎功能損傷過(guò)程中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和相關(guān)基因表達(dá)等還需要進(jìn)一步探討。盡管越來(lái)越多的高脂血癥干預(yù)靶點(diǎn)被學(xué)者們發(fā)現(xiàn),但多數(shù)干預(yù)僅限于實(shí)驗(yàn)階段,還沒(méi)有進(jìn)行到臨床試驗(yàn),距臨床應(yīng)用還有相當(dāng)一段距離;而且靶點(diǎn)干預(yù)后對(duì)機(jī)體其他系統(tǒng)的作用和影響的相關(guān)研究還比較少。

高脂血癥動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)研究治療藥物的最終目標(biāo)是為了能夠在患者身上體現(xiàn)良好的效果。盡管他汀類藥物仍然是干預(yù)高脂血癥的主要合成藥物,但隨著非合成藥物的研究日益廣泛和深入,越來(lái)越多的學(xué)者們注意到,未來(lái)非合成藥物有可能在干預(yù)高脂血癥的作用中發(fā)揮獨(dú)特的降脂效果,既能達(dá)到理想的降低血脂的目的,又能最大限度地降低對(duì)人體的不良影響,同時(shí)還能促進(jìn)機(jī)體其他臟器的功能。因此,通過(guò)對(duì)高脂血癥動(dòng)物模型引起腎功能損傷機(jī)制以及干預(yù)的進(jìn)一步深入研究,可能為高脂血癥導(dǎo)致腎功能損傷在患者身上的研究和應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo),同時(shí)也為未來(lái)高脂血癥動(dòng)物試驗(yàn)的研究提供理論支持。

[作者貢獻(xiàn)Author Contribution]

周曉麗提出文章寫(xiě)作總體方向;錢(qián)智勇對(duì)文章進(jìn)行總體的審閱和修改;張倩對(duì)文章中相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行文獻(xiàn)的查閱和整理。

[利益聲明Declaration of Interest]

所有作者均聲明本文不存在利益沖突。

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