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目的重度烧伤患者伤后早期面临较高的继发多器官损伤风险,而肾脏又是极易受损的脏器之一。成人烧伤后早期急性肾损伤的发生率较高,且与预后密切相关。因此烧伤后早期急性肾损伤的及时诊断与干预,对于改善患者的预后具有重要意义。本研究拟利用经典的大鼠重度烧伤模型为研究对象,探讨烧伤后早期急性肾损伤的发生发展以及相应损伤机制的变化规律,寻找潜在的干预时间窗。并评估虾青素(Astaxanthin,ATX)作为潜在治疗手段的应用价值,探索其具体作用机制。方法本研究利用热水浴法构建经典的大鼠重度烧伤模型,模拟烧伤后的机体环境,通过组织学观察、血标本检测、免疫组化、qRT-PCR、Western blot等技术手段观察评估烧伤后急性肾损伤的发生发展,同时观测相关损伤机制,如氧化应激、细胞凋亡、炎症反应的时间变化规律,寻找干预研究的最佳时间窗。此外,根据相关文献选取低、中、高三种ATX剂量,从组织学、分子生物学等角度探索ATX对大鼠烧伤后早期急性肾损伤的潜在保护作用及作用机制。最后,根据前期结果,利用分子生物学手段系统探究与虾青素的肾保护作用潜在相关的分子信号调控基础。结果研究发现,烧伤大鼠伤后早期(72 h内)肾小管损伤评分明显升高,并伴随血肌酐、血NGAL等指标的同步变化,提示急性肾损伤的出现。而氧化应激、细胞凋亡、局部炎症反应三者参与介导了烧伤大鼠早期急性肾损伤的发生发展,并随时间变化,其中伤后48小时时,大鼠肾组织损伤、肾功能减退及相应损伤机制变化相对更为明显,提示其可能是后续研究观察及干预的最佳时间窗。应用虾青素治疗烧伤大鼠,可以明显缓解烧伤引起的肾小管损伤评分及血肌酐、血NGAL水平的升高,并呈剂量依赖性作用。此外,虾青素还可以显著降低烧伤引起的氧化应激指标(氧化还原电位及丙二醛,MDA)的升高,并恢复肾组织内源性过氧化酶(超氧化物歧化酶SOD及过氧化氢酶CAT)的活性。虾青素还可以明显减少肾组织细胞凋亡、下调线粒体凋亡通路相关蛋白(Akt/Bad/Cytochrome C/cleavedcaspase-9/3)的磷酸化或表达。虾青素另可剂量依赖性地减少烧伤诱导的肾组织炎症介质(MPO、IL-1β、IL-6等)表达增加,并可下调烧伤后增加的TLR4的表达及其下游IKK、IκB、NF-κB的磷酸化。结论(1)大鼠重度烧伤后早期肾组织结构呈损伤趋势,并伴肾功能减退,提示急性肾损伤的发生,而这一过程与烧伤引起的氧化应激水平增高、细胞凋亡及局部组织炎症反应增加等损伤机制变化相关。(2)虾青素可以有效缓解重度烧伤后大鼠肾组织损伤及功能减退,其肾保护作用与其对伤后肾组织升高的氧化应激、细胞凋亡及炎症反应水平的缓解相关,并呈一定的剂量相关性。(3)虾青素对烧伤后急性肾损伤的保护作用可能通过调控线粒体相关凋亡信号通路及炎症相关TLR4/NF-KB信号途径来实现。