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背景:Intermedin(IMD)是新近发现的降钙素基因相关肽家族(calcitanin gene-related peptide, CGRP)新成员。既往研究表明IMD对离体心脏缺血再灌注(I/R)损伤具有保护作用,但目前IMD对肾脏I/R的病理生理作用尚不清楚。目的:本实验拟以IMD基因为研究靶点,构建编码大鼠IMD基因的真核表达载体,通过超声微泡基因转染技术将其转染至大鼠肾脏,观察上调IMD基因对大鼠肾脏缺血再灌注(I/R)的作用,并对其作用机制进行探讨。方法:1.编码大鼠IMD基因的真核表达质粒构建与鉴定检索Gene bank中大鼠IMD的cDNA全长,合成克隆质粒pGH-IMD-X1491GIMD并测序鉴定。pGH-IMD-X1491G经HindⅢ、EcoRⅠ双酶切线性化,与真核表达载体pCDNA3.1(+)连接,酶切鉴定。将构建的IMD真核表达质粒命名为IMD-pCDNA 3.1。2.观察上调IMD基因表达对大鼠肾脏I/R的作用健康雄性Wistar大鼠24只,随机分为4组,每组6只。I组:假手术组,行右肾切除术并饲养1周后单纯分离左侧肾蒂及肾动脉关腹。II组:肾脏I/R模型组,行右肾切除术并饲养1周后行左肾I/R术。III组:IMD基因转染+I/R模型组,行右肾切除后稳定10min,左肾施予超声微泡介导的IMD-pCDNA3.1(+)质粒转染术,术后饲养1周再行左肾I/R术。IV组:空白质粒+I/R模型组,行右肾切除后稳定10min,左肾施予超声微泡介导的pCDNA3.1(+)质粒转染术,术后饲养1周再行左肾I/R术。所有行I/R术大鼠缺血45min再灌注24h杀检,留取血清及肾组织。Beckman全自动生化仪检测血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天门冬氨基转移酶(AST)、尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)浓度;半定量RT-PCR法检测肾组织IMD mRNA表达;Western blotting测定肾组织IMD的蛋白质表达;肾组织切片行HE、PAS两种染色后,半定量分析各组肾脏病理组织学变化。3.上调IMD基因对大鼠肾脏I/R保护作用的机制半定量RT-PCR检测假手术组、肾脏I/R模型组、IMD基因转染+I/R模型组、空白质粒+I/R模型组中肾组织内皮型NOS(eNOS)、诱导型NOS(iNOS)及神经元型NOS(nNOS) mRNA表达,Western blotting半定量分析以上四组大鼠肾组织eNOS、iNOS、nNOS、内皮素-1(ET-1)、肿瘤坏死因子a(TNF-α)蛋白质表达。结果:1.大鼠IMD基因的真核表达质粒构建与鉴定经酶切、测序鉴定,MD-pCDNA3.1(+)真核表达质粒构建成功。2.上调IMD基因表达对大鼠肾脏I/R的作用IMD转基因+I/R模型组较单纯I/R模型组以及空质粒+I/R模型组BUN和Scr水平显著降低(P<0.05);而各组大鼠ALT、AST水平无显著差异。半定量RT-PCR结果显示:IMD转基因+I/R模型组肾组织IMD mRNA表达较单纯I/R模型组及空质粒+I/R模型组明显上调,相对含量分别增加了60.7%、66.1%;Western Blotting检测结果显示:IMD转基因+I/R模型组肾组织IMD蛋白质表达量较单纯I/R模型组及空质粒+I/R模型组分别增加了51.4%、55.9%。PAS、HE染色显示:单纯I/R模型组、空质粒+I/R模型组除有肾小管上皮细胞空泡变性外,尚有刷状缘脱落、上皮细胞坏死、管型形成、炎细胞浸润;IMD +I/R模型组虽可见上述病理改变,但程度较单纯I/R模型组以及空质粒+I/R模型组明显减轻(P<0.05)。3.上调IMD基因对大鼠肾脏I/R保护作用的机制半定量RT-PCR及Western Blotting检测结果显示,IMD转基因+I/R模型组肾组织eNOS mRNA及其蛋白质表达水平较单纯I/R模型组显著升高、iNOS mRNA及其蛋白质表达水平显著降低(P<0.05);而nNOS mRNA及其蛋白质在各组间表达量无显著性差异(P>0.05)。此外,与单纯I/R模型组相比,IMD转基因+I/R模型组肾组织ET-1、TNF-α蛋白质表达显著降低(P<0.05)。结论:1.成功构建了以大鼠IMD基因为靶位的真核表达质粒IMD-pCDNA 3.1(+)。2.利用超声微泡技术可将真核表达质粒IMD-pCDNA 3.1(+)成功转染至大鼠肾组织,使其在肾组织局部表达上调,此方法安全有效。3.在大鼠肾脏I/R前上调IMD表达可显著保护肾脏病理结构并减轻肾功能受损。4.大鼠肾脏IMD可通过促进肾脏局部eNOS高表达、抑制iNOS、ET-1以及TNF-α表达,最终发挥对肾脏IRI的保护作用。