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背景:心肌尔康(Xin-Ji-Er-Kang,XJEK)是临床使用多年的验方,其构成成分主要有黄芪、麦冬、人参和玉竹等十四味中药材。大量的基础实验和临床研究表明,XJEK对冠心病、心肌炎和心血管重构均有明显的改善作用。心血管疾病如冠心病和心肌梗死(myocardial infarction,MI)是导致患者残疾和死亡的主要原因之一。心脏和肾脏相互作用共同影响整个机体的健康。然而,由于这两个器官的相互依存关系,任一器官功能的障碍可能导致另一器官障碍,最终导致两个器官均发生障碍。目的:本实验是基于核因子红细胞2相关因子(nuclear factor erythroid 2-related factor,Nrf2)/血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)通路,探究XJEK对肾脏氧化应激的保护作用和时效关系。本实验分为两个部分,第一部分是探究XJEK对心肌梗死大鼠肾脏的保护作用;第二部分探究XJEK对Ang II诱导人近端肾小管上皮细胞(Human renal tubular epithelial cells,HK-2)氧化应激和Nrf2/HO-1信号通路的影响方法:整体实验,将138只Sprague-Dawley大鼠随机分为正常对照组0wk(n=8)和3期(2wk,4wk,6wk)给药组,包括假手术组(Sham,n=10),MI组(MI,n=10),MI+XJEK组(XJEK,n=10),MI+福辛普利组(福辛普利,n=10),共13组。另外10只大鼠用伊文思蓝(Evens Blue)/氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyltetruzolium chloride,TTC)染色以确定心脏梗塞面积。评估肾重量指数(kidney weight/body weight,KW/BW),心脏功能和肾脏形态学变化。通过利用商业试剂盒测定丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度,总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性来评估血浆和肾组织中的氧化应激水平。通过酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测肾脏组织中的8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxydeoxyguanosine,8-OHd G),血管紧张素II(angiotensin II,Ang II)1型受体(angiotensin II type 1 receptor,AT1R),NADPH氧化酶-4(NADPH Oxidase-4,NOX-4)和醛固酮含量,检测肾脏和血浆中Ang II含量的变化。通过蛋白印迹(western blot,WB)方法检测肾组织皮质层中Nrf2核转位和HO-1,AT1R和NOX-4的表达。体外实验,选取HK-2细胞,第一部分实验药物浓度和时间的选择,AngⅡ诱导预实验组实验将细胞随机分为:1.空白对照组;2.不同浓度相同处理时间的AngⅡ诱导组;3.不同处理时间相同浓度的AngⅡ诱导组。采用CCK8实验检测细胞活力;采用活性氧检测试剂盒检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;采用蛋白印迹法检测细胞Nrf2核转位和HO-1蛋白的表达情况。第二部分心肌尔康对AngⅡ诱导的人近端肾小管上皮细胞损伤的保护作用。根据第一部分的结果,将细胞随机分为如下6组:对照组;AngⅡ组;不同浓度梯度的XJEK组(AngⅡ+0.2 mg/ml XJEK,AngⅡ+0.4 mg/ml XJEK,AngⅡ+0.8 mg/ml XJEK,AngⅡ+1.6 mg/ml XJEK)。采用CCK8实验检测细胞活力;采用活性氧检测试剂盒检测细胞内活性氧水平;采用蛋白印迹法检测细胞Nrf2核转位和HO-1蛋白的表达情况。结果:整体实验,TTC染色计算心肌梗死面积,结果量化为梗死面积(infarct area,IA)/风险区域(area at risk,AAR),IA/AAR百分比为66.2±4.0%。与假手术组对比分析,MI组大鼠的血流动力学参数在实验第2、4周末显著升高,而在实验第6周末,其值显著降低。与MI组对比分析,XJEK给药能够改善心功能,显著抑制血流动力学参数的异常变化。此外,XJEK能够显著改善肾功能,表现为KW/BW降低,血清尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)和血清胱抑素C(cystatin C,Cys-C)含量减少。XJEK给药2、4和6周可持续降低心肌梗死大鼠肾脏和血浆中Ang II水平以及降低肾组织中AT1R和NOX-4的含量,从而抑制RAAS系统激活。XJEK通过提高T-AOC和SOD活性,降低MDA和8-OHd G含量,进而改善MI引起的氧化应激状态(oxidative stress,OS)。XJEK给药2周显著增强肾皮质组织中Nrf2核转位和HO-1的表达,而在实验第4周末轻微降低核Nrf2和HO-1,表明XJEK可持续抑制心肌梗死大鼠肾脏氧化应激。体外实验,第一部分实验,与空白对照组对比分析,AngⅡ对HK-2细胞的损伤作用具有浓度和时间依赖性,随着时间的增长细胞活力下降,细胞内ROS含量增加。AngⅡ处理HK-2细胞6 h、12 h、24 h和48 h末Nrf2核转位和HO-1蛋白的表达逐渐增加,而在AngⅡ处理72 h末,其值均显著降低。第二部分XJEK对AngⅡ诱导的HK-2细胞损伤的保护作用,与AngⅡ组对比分析,XJEK可剂量依赖性提高HK-2细胞活力,降低细胞内ROS含量,降低细胞内Nrf2核转位和HO-1蛋白表达量。结论:整体实验结果表明,心肌梗死大鼠肾素-血管紧张素醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)激活和氧化应激至少部分与Nrf2信号通路调控障碍有关,在该模型中XJEK对肾脏的保护作用可能与这些异常的逆转相关。体外实验结果表明AngⅡ诱导的HK-2细胞损伤具有时间和浓度依赖性。XJEK对AngⅡ诱导的HK-2细胞损伤的作用,可能是通过减弱细胞氧化性损伤至少部分与Nrf2/HO-1信号通路有关。