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目的肾结石是泌尿外科常见病,其发病机制与多种因素有关。近年来的研究表明,活性氧（Reactive oxygen species,ROS）可促进肾结石形成过程中的自噬,加重肾脏损伤。内质网应激（Endoplasmic reticulum stress,ERS）是调节细胞内环境稳态的关键因素,也与ROS的产生直接相关。因此,本研究通过建立动物和细胞草酸钙（Calcium Oxalate,Ca Ox）结石模型,调控超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）的活性,旨在探讨SOD对Ca Ox肾结石形成过程中自噬-内质网应激反应以及细胞凋亡过程的调控作用。方法采用0.75%乙二醇（ethylene glycol,EG）饮水法建立Ca Ox肾结石大鼠模型。将32只大鼠随机分为4组,每组8只:正常对照组、结石模型组、结石模型+阿托伐他汀（atorvastatin,ATO）组、结石模型组+二乙基二硫氨基甲酸（diethyldithiocarbamic acid,DETC）组。处理4周后,计算肾/体重比值以评估肾肿大情况,通过测定血清超氧化物歧化酶（SOD）、肌酐（creatinine,CRE）和血尿素氮（blood urea nitrogen,BUN）水平来评估肾功能,免疫组化染色检测自噬相关蛋白LC3B和BECN1的表达情况,同时利用Western-blot和RT-q PCR检测自噬-ERS反应相关蛋白LC3B、BECN1、p62、GRP78和CHOP的表达情况,采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定肾小管损伤标志物中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（Neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL）和肾损伤分子-1（Kidney injury molecule 1,Kim-1）,分别用末端脱氧核苷酸转移酶介导的d UTP原位末端标记法（TUNEL染色）和Western-blot法检测肾小管细胞凋亡情况及其标志性蛋白cleaved Caspase-3、Bax和Bcl-2的表达,采用Von Kossa染色观察晶体沉积和组织损伤情况。为了进一步验证SOD活性在自噬-ERS反应中的作用,我们采用4m M的Ca Ox晶体和大鼠肾小管上皮细胞系NRK-52E建立大鼠肾小管上皮细胞-草酸钙结石晶体模型,实验分组为:NRK-52E组、NRK-52E+Ca Ox组、NRK-52E+Ca Ox+ATO组,NRK-52E+Ca Ox+DETC组。首先采用细胞增殖活性检测试剂盒（Cell Counting Kit-8,CCK-8）确定ATO和DETC最适浓度,并检测各组NRK-52E细胞的活性。用酶标仪法测定各组NRK-52E细胞超氧化物歧化酶（SOD）和乳酸脱氢酶（Lactate Dehydrogenase,LDH）活性,并采用ROS染色检测ROS表达情况,从而验证各组NRK-52E细胞氧化应激以及损伤情况。采用免疫组化染色检测自噬相关蛋白LC3B和BECN1的表达情况,同时利用Western-blot检测自噬-ERS反应相关蛋白LC3B、BECN1、p62、GRP78和CHOP的表达情况。采用TUNEL染色,观察各组NRK-52E细胞的凋亡情况,通过免疫组化和Western-blot检测肾纤维化标志物转化生长因子（Transforming growth factor-β1,TGF-β1）表达情况,观察SOD活性对各组NRK-52E细胞纤维化的调控情况。最后,显微镜检观察细胞晶体粘附情况。结果在对大鼠草酸钙肾结石模型的研究中,与对照组相比,结石模型组的肾脏/体重比值较高（P<0.05）,SOD活性降低（P<0.001）,自噬-ERS反应和凋亡相关蛋白LC3B、BECN1、GRP78、CHOP、Bax、cleaved Caspase-3表达明显增高（P<0.05）,而p62、Bcl-2蛋白表达明显下降（P<0.05）,此外,结石模型组中CRE、BUN、NGAL、Kim-1水平明显高于对照组（P<0.001）,草酸钙结石晶体沉积及肾损伤情况也明显高于对照组。与结石模型组相比,ATO干预组中肾脏/体重比值明显下降（P<0.001）,SOD活性增强（P<0.001）,自噬-ERS反应、凋亡相关蛋白LC3B、BECN1、GRP78、CHOP、Bax、cleaved Caspase-3表达明显降低（P<0.05）,而p62、Bcl-2蛋白表达明显增高（P<0.05）;同时,ATO干预组中CRE、BUN、NGAL、Kim-1水平明显低于结石模型组（P<0.05）,草酸钙结石晶体沉积及肾损伤情况也明显低于结石模型组。DETC干预组明显降低了SOD的活性（P<0.001）,结果恰好与ATO干预组相反,与结石模型组相比增强了细胞自噬-ERS反应并加重了细胞凋亡和肾损伤（P<0.05）,草酸钙结石晶体沉积也明显增加。在大鼠肾小管上皮细胞-草酸钙结石晶体模型的研究中,首先通过CCK-8选取ATO最适浓度为20μM（P<0.001）,DETC最适浓度为0.25m M（P<0.001）。与对照组相比,Ca Ox组中NRK-52E细胞活性和SOD活性明显降低（P<0.001）,LDH浓度明显增高（P<0.001）,TUNEL检测细胞凋亡明显增加（P<0.001）,免疫组化检测自噬相关蛋白LC3B和BECN1表达明显增加（P<0.001）,Western-blot检测自噬-内质网应激反应相关蛋白LC3B、BECN1、GRP78和CHOP表达明显增加（P<0.05）,而P62表达明显降低（P<0.001）,免疫组化和Western-blot检测肾纤维化标志蛋白TGF-β1表达明显增加（P<0.001）,显微镜观察Ca Ox晶体粘附明显增加（P<0.001）。与Ca Ox组相比,ATO干预组中NRK-52E细胞活性和SOD活性明显增高（P<0.001）,LDH浓度明显降低（P<0.001）,TUNEL检测细胞凋亡明显降低（P<0.001）,免疫组化检测自噬相关蛋白LC3B和BECN1表达明显降低（P<0.001）,Western-blot检测自噬-内质网应激反应相关蛋白LC3B、BECN1、GRP78和CHOP表达明显降低（P<0.01）,而P62表达明显增加（P<0.001）,免疫组化和Western-blot检测肾纤维化标志蛋白TGF-β1表达明显降低（P<0.05）,显微镜观察Ca Ox晶体粘附明显减少（P<0.001）。DETC干预组明显降低了NRK-52E细胞活性以及SOD的活性,增加了LDH浓度（P<0.01）,结果恰好与ATO干预组相反,与Ca Ox组相比增强了细胞自噬-内质网应激反应并加重了细胞凋亡和纤维化（P<0.05）,草酸钙结石晶体沉积也明显增加（P<0.001）。结论草酸钙肾结石可以通过降低SOD活性激活大鼠肾脏的自噬-内质网应激反应,从而促进肾小管上皮细胞的凋亡和纤维化,进一步增加肾内结石晶体的沉积。ATO可以通过增强SOD活性减轻肾脏自噬-内质网应激反应,减轻肾小管上皮细胞的凋亡和纤维化,从而降低肾内晶体的沉积,起到防治草酸钙肾结石的作用。