关键词:
肾损伤分子-1(Kim-1)
白细胞介素-6(IL-6)
大鼠
过度训练
急性肾损伤
山莨菪碱
摘要:
目的:过度训练引起的急性肾损伤(overtraining-induced acute kidney injury,OTIAKI)已成为危害人类健康的重要疾病,近年来对其研究受到重视,但其损伤方式和发病机制尚不清楚,临床上尚缺乏有效的早期诊断的标志物和防治措施。因此,深入研究OTIAKI的发病机制并寻求早期诊断的标志物,是目前临床医学、运动医学和军事医学面临的重要课题。大量研究表明,肾损伤分子-1(kidney injury molecule-1,Kim-1)和白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)是早期诊断AKI的重要的生物学指标。本研究采用大鼠游泳至力竭建立过度训练致急性肾损伤的模型,观察过度训练大鼠Kim-1和IL-6的变化及其与肾损伤的关系以及山莨菪碱干预的影响,加深对其发病机制的认识,寻求新的敏感、特异的早期诊断标志物,丰富其防治措施,为临床早期诊断及提高救治水平提供依据。
方法:(1)选择56只健康雄性SD大鼠,体重200-220g。将大鼠按随机数字表随机分为三组:安静对照组(control, CN, n=8)、力竭运动组(exhaustive swimming, ES, n=24)、山莨菪碱干预组(Anisodamine, AD, n=24)。CN为安静对照,未进行力竭运动;ES组又根据力竭后恢复时间不同分为力竭后1h组(ES 1h)、力竭后6h组(ES 6h)和力竭后24 h组(ES 24h);AD组于力竭运动前20分钟腹腔注射山莨菪碱(10mg/kg)后进行力竭运动,分为山莨菪碱1h组(AD 1h)、山莨菪碱6h组(AD 6h)和山莨菪碱24h组(AD 24h)。每个时间点均为8只老鼠。采用大鼠无负重游泳至力竭建立过度训练引起急性肾损伤模型。(2)将正常对照组、力竭(6h、24h)组、山莨菪碱干预(6h、24h)组于力竭运动后置于代谢笼中,收集尿液,用放射免疫法测定尿Kim-1活性。自下腔静脉采血,分别注入普通试管和抗凝管中采用AU2700全自动生化仪测血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平及酶联免疫吸附法测定IL-6活性。切取一侧肾脏制作成匀浆于-20℃保存采用酶联免疫吸附法测定Kim-1及IL-6的活性;对侧肾脏置于10%中性甲醛中固定,用于HE染色、免疫组织化学切片来观察肾脏组织病理改变和Kim-1的表达。(3)统计分析:所有实验数据均采用SPSS 13.0软件包进行统计学处理,实验数据均以均数±标准差(X——±s)表示。各组间均数比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)分析,相关分析采用Pearson相关检验,以p<0.05认为有统计学意义。
结果:(1)正常对照组大鼠行动灵活、精神佳、反应灵敏、饮食正常;而力竭运动组大鼠瘫软无力、精神萎靡、反应淡漠、饮食减少;山莨菪碱组大鼠状况优于同期力竭运动组。(2)正常对照组大鼠肾组织结构未见明显变化。力竭后1h和力竭后6h组肾组织结构变化轻微,仅见部分肾小球囊及肾小管扩张,出现空泡变性;力竭后24h组可见近端肾小管上皮细胞水肿明显,胞膜破裂,肾小管上皮细胞刷状缘不规整,甚至脱落。山莨菪碱干预组较同期单纯力竭运动组病理改变轻微。(3)力竭后1h大鼠血清BUN、Scr即明显升高,6h达高峰,24h恢复到正常对照水平;山莨菪碱干预1小时、6小时组BUN、Scr明显低于单纯力竭运动组(p<0.05),但仍高于正常对照组(p<0.05)。(4)血浆中IL-6活性于力竭后1小时明显升高(p<0.05),力竭运动后6h、24h组与正常对照组相比无明显差异(p>0. 05)。肾组织中IL-6活性于力竭后1小时即明显升高(p<0.01),力竭6小时逐渐降低(p<0.05),至力竭24小时恢复至正常对照水平。山莨菪碱干预1h、6h组肾组织IL-6活性低于单纯力竭组(p<0.05),与正常对照组相比无差异(p>0. 05)。(5)尿液中Kim-1于力竭后6小时有所升高(p<0.05),至力竭后24小时达到峰值(p<0.01);山莨菪碱各组肾组织Kim-1活性低于单纯力竭运动组(p<0.05),与正常对照组相比无差异(p>0.05)。力竭后肾组织Kim-1活性随力竭后恢复时间的延长而逐渐增强,各力竭组同正常对照组相比均有统计学意义(p<0.05)。山莨菪碱干预1h、6h组Kim-1活性低于单纯力竭组(p<0.05),与正常对照组相比无差异(p>0.05);山莨菪碱干预24h组肾组织Kim-1活性也低于单纯力竭组(p<0.05),仍高于正常对照组(p<0.05)。(6)正常对照组Kim-1仅微弱表达,力竭后1小时其表达较对照组增强(p<0.05),力竭运动后6小时及24小时表达继续增强,山莨菪碱干预组Kim-1的表达均较同期单纯力竭组明显减弱(