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氨基糖苷类抗生素的肾毒性是影响其临床用药的一个重要因素,传统临床监测指标缺乏敏感性和特异性,因此迫切需要找到新的肾损伤早期生物标志物建立该类药物安全性评价体系,为新药研发过程中早期毒性预测提供技术指导。本文分别建立氨基糖苷类药物诱导的体内、体外肾毒性模型,通过研究肾损伤早期生物标志物肾损伤分子-1(KIM-1)和中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)的表达,探讨此模型在氨基糖苷类抗生素早期肾毒性评价筛选中的应用价值,为新药研发和该类药物。肾毒性评估提供依据与标准。实验研究分为两部分。第一部分研究KIM-1与NGAL在庆大霉素诱导的大鼠肾脏中的表达。将45只SPF级雄性SD大鼠随机分为对照组、庆大霉素低剂量组(50mg/kg)和庆大霉素高剂量组(100mg/kg),每组15只,连续给药7天,对照组给予等体积0.9%氯化钠注射液。给药第1、3、7天分别处死各组5只大鼠,腹主动脉采血检测血清肌酐(SCr)和血尿素氮(BUN)水平,肾组织切片HE染色观察病理改变,荧光定量PCR法检测基因mRNA表达水平,免疫组织化学SP法检测蛋白表达部位及表达水平。第二部分研究KIM-1与NGAL在庆大霉素和奈替米星诱导的体外肾细胞系中的表达。将庆大霉素、奈替米星作用于人肾小管上皮细胞系(HK-2),分别于2h、6h、12h、24h、36h和48h提取细胞mRNA,通过荧光定量PCR法检测KIM-1与NGAL的基因表达水平。结果发现,连续7天对SD大鼠注射庆大霉素后,与对照组相比,低剂量组和高剂量组大鼠的SCr水平仅在给药第7天明显升高,血尿素氮含量在低剂量组给药第7天升高,高剂量组均高于对照组,且在给药第7天达到最高值；病理组织学观察显示,低剂量组在给药第7天可见肾小管上皮细胞空泡变性、颗粒变性,高剂量组在给药第3天开始出现小管上皮细胞变性,给药7天后近端小管刷状缘消失,上皮细胞变性、坏死、脱落,间质炎性细胞浸润,髓质部可见蛋白管型；实时荧光定量PCR结果显示,KIM-1和NGAL的mRNA表达水平均在给药第1天就显著上调,之后呈时间-剂量依赖性升高,与病理组织学改变过程相一致,且优先于临床生化检测指标；免疫组化检测结果证明,KIM-1与NGAL蛋白均表达于肾近端小管上皮细胞中,KIM-1更集中在近端小管S3段丰富的外髓质区域及皮质区域,两者蛋白表达水平与基因表达水平基本相一致。而在体外细胞模型中,KIM-1与NGAL在庆大霉素、奈替米星损伤HK-2细胞后,均持续低表达,且表达量不随时间依赖性增加。KIM-1与NGAL这两个新颖的生物标志物在氨基糖苷类药物致肾毒性大鼠模型中的表达与病理改变程度相一致,且优先于传统的临床监测指标,均可作为体内检测氨基糖苷类药物肾损伤的有效端点,但它们在细胞模型中表现并不支持其作为体外毒性筛选的可靠指标,其表达机制还有待进一步的研究。