左卡尼汀對慢性腎衰竭腹膜透析大鼠炎癥因子、氧化應激及心臟保護作用影響

占洪斌,施麗丹

(1.寧德師范學院附屬寧德市醫院腎內科,福建 寧德 352000; 2.寧德師范學院附屬寧德市醫院內分泌科,福建 寧德 352000)

慢性腎臟病主要是各種原因導致腎損傷發展到一定階段的結果,腎臟組織萎縮,基本功能無法維持,造成體內代謝產物蓄積,酸堿、電解質、水平衡紊亂,造成全身各系統受累[1-2]。慢性腎臟病病程呈不可逆性進展,以腎間質纖維化、腎小球硬化不斷進展為主要特點,腎小球濾過率下降,從而發生病理生理學改變[3]。而腹膜透析可延長慢性腎衰竭患者生存期,但透析時間長則會導致患者腎損害加重,尤其是針對終末期患者,還會導致原有微炎癥狀態及腎性貧血加重,且會導致氧化硬化加速,從而導致患者病情進一步惡化[4-5]。因此,采取有效的方法減輕腹膜透析引起的炎癥反應及氧化應激紊亂方法尤為重要。左卡尼汀可抑制氧化應激作用,有效保護腎損傷[6]。本文研究旨在探討左卡尼汀對慢性腎衰竭腹膜透析大鼠炎癥因子、氧化應激及心臟保護作用影響。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗動物:SD大鼠36只,體重(220±20)g,購進后適應性飼養1周,隨意獲得標準化飼料和自來水,置于23～26℃、(50±10)%濕度和安靜狀態的受控環境中。

實驗藥物:左卡尼汀(海南通用康力制藥有限公司)。

1.2 主要試劑和儀器

主要試劑:腺嘌呤(上海博景化工有限公司),肌酐(Cr)試劑盒(南京建成生物工程研究所),尿素氮(BUN)試劑盒(南京建成生物工程研究所),白介素-6(IL-6)試劑盒(南京建成生物工程研究所),腫瘤壞死因子-α(TNF-α)試劑盒(南京建成生物工程研究所),丙二醛(MDA)試劑盒(南京建成生物工程研究所),超氧化物歧化酶(SOD)活性測定試劑盒(南京建成生物工程研究所)。

主要儀器:日立7600型全自動生化分析儀,美國伯樂Bio-rad Beckman酶標儀,美國BD公司FACS Canto流式細胞儀。

1.3 方法

1.3.1 模型制備

取20只大鼠建立模型,其中大鼠慢性腎衰竭模型以5/6腎切除法進行建立,腹腔注射麻醉(1%戊巴比妥鈉),手術臺上仰臥位固定,于大鼠左脊肋骨1.5cm左右處作一切口2cm左右,暴露大鼠左腎臟,對腎周脂肪進行分離,將左腎上、下級采用眼科剪各切除1/3,以無菌紗布止血,復位剩余左腎,縫合。1周后,以1%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉,取大鼠仰臥位固定在手術臺上,于大鼠右脊肋骨1.5cm左右處作一切口2cm左右,暴露大鼠右腎臟,且與右腎門處結扎腎蒂,再將大鼠右腎切除。每只大鼠在手術縫合前腹腔注射1×105U青霉素,1次/d,連續3d,預防感染。慢性腎衰竭大鼠建模成功后,采用腹膜透析建立慢性腎衰竭腹膜透析模型,將腹膜透析管于大鼠腹腔內插入,給予4.25%葡萄糖注射液腹腔注射,1次/d,連續4周。腹膜透析管放置后,以肝素沖洗,若出現腹膜透析管順暢,則說明造模成功。其中20只大鼠造模成功。

1.3.2 實驗分組及給藥

正常組10只大鼠,造模成功的20只大鼠隨機分為模型組和左卡尼汀組,各10只。實驗組:給予左卡尼汀100mg/(kg·d)靜脈注射液,共4周;正常組和模型組靜脈注射等劑量生理鹽水,每日1次,共4周。

1.4 觀察指標

1.4.1 血清標本測定

采集大鼠腹腔靜脈血3mL,以15cm離心半徑,3000r/min離心10min,收集血清,于-70℃下保存。

1.4.2 腎功能指標測定

取上述血清標本,血清Cr和BUN水平以全自動生化分析儀檢測,按照試劑盒說明書測定。

1.4.3 炎癥因子測定

取上述血清標本,血清IL-6和TNF-α水平以酶聯免疫吸附法檢測,按照試劑盒說明書測定。

1.4.4 氧化應激水平測定

取上述血清標本,MDA水平儀比色法檢測,SOD活性以羥胺法檢測,按照試劑盒說明書測定。

1.4.5 心肌細胞凋亡測定

采用流式細胞儀測定大鼠心肌細胞凋亡率,取大鼠心肌組織,加入預冷的PBS,研磨至勻漿,于4℃,1500r/min,離心8min,棄上清,再以預冷的PBS清晰3次,加入適量Bingding buffer重懸細胞,心肌細胞凋亡率以流式細胞儀測定。

1.5 統計學處理

2 結果

2.1 各組大鼠腎功能指標比較

模型組和左卡尼汀組大鼠血清Cr和BUN水平高于正常組(P<0.05);左卡尼汀組大鼠血清Cr和BUN水平低于模型組(P<0.05)。見表1。

表1 各組大鼠腎功能指標比較

2.2 各組大鼠炎癥因子變化比較

模型組和左卡尼汀組大鼠血清IL-6和TNF-α水平高于正常組(P<0.05);左卡尼汀組大鼠血清IL-6和TNF-α水平低于模型組(P<0.05)。見表2。

表2 各組大鼠炎癥因子變化比較

2.3 各組大鼠氧化應激變化比較

模型組和左卡尼汀組大鼠血清MDA水平高于正常組,而SOD水平低于正常組(P<0.05);左卡尼汀組大鼠血清MDA水平低于模型組,而SOD水平高于模型組(P<0.05)。見表3。

表3 各組大鼠炎癥因子變化比較

2.4 各組大鼠心肌細胞凋亡率比較

模型組和左卡尼汀組心肌細胞凋亡率高于正常組(P<0.05);左卡尼汀組心肌細胞凋亡率低于模型組(P<0.05)。見表4。

表4 各組大鼠心肌細胞凋亡率比較

3 討論

慢性腎衰竭主要是各種病因造成的腎實質慢性進行性損害[7]。腹膜透析是常用腎臟替代療法,不僅能夠維持酸堿與水電解質平衡,且能夠將體內毒性代謝產物清除,但長期透析可導致體內腎臟纖維化及微炎癥反應,同時長期透析會引起明顯氧化應激反應,且容易出現心肌纖維化、心肌損傷,而影響患者心臟功能[8]。

左卡尼汀是一種氨基酸衍生物,具有抑制氧化應激作用,避免出現胰島素抵抗,有效保護缺血再灌注導致的腎損傷。此外,左卡尼汀可保護血管內皮細胞、改善心肌的能量代謝作用[9]。本文研究表明,左卡尼汀組大鼠血清Cr和BUN水平低于模型組,左卡尼汀組心肌細胞凋亡率低于模型組,由此可見左卡尼汀對心臟具有保護作用。

慢性腎衰竭病理狀態下,體內抗氧化能力減弱,代謝出現紊亂,細胞因子與炎性蛋白增加,體內清除有害能力減弱,從而出現微炎癥狀態。加之,長期腹膜透析治療慢性腎衰竭會引起微炎癥狀態,加重炎癥狀態。IL-6是前炎性細胞因子,具有調控免疫調節在內的多種生理活性作用。在炎癥反應中,TNF-α是最重要的一種炎癥因子,可調節其他組織代謝活性,從而誘導其他細胞因子合成和釋放,而當機體出現組織損傷或感染情況下,能夠直接刺激TNF-α分泌增加,導致腎臟結構細胞與功能損害[10]。本文研究表明,左卡尼汀組血清IL-6和TNF-α水平低于模型組,由此可見左卡尼汀可通過降低IL-6和TNF-α水平而減輕微炎癥狀態。

腎小管間質纖維化主要是腎臟疾病進展至終末期腎衰竭共同途徑。而氧化應激在腎臟纖維化發生、發展中具有重要作用。氧化應激主要是指體內活性氧化物質產生及抗氧化防御體系間失衡。氧化應激不僅可直接造成腎臟組織結構損傷,同時會加重腎臟纖維化。而MDA和SOD是評價氧化應激重要指標[11]。本文研究表明,左卡尼汀組血清MDA水平低于模型組而SOD水平高于模型組,由此可見左卡尼汀可通過降低MDA水平及提高SOD水平而改善氧化應激狀態。

綜上所述,左卡尼汀可改善慢性腎衰竭大鼠腎功能,減輕炎癥反應和氧化應激狀態,且對心臟具有保護作用。