脑缺血再灌注对肾脏功能的影响及机制研究

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目的:探讨大鼠脑缺血再灌注对肾脏功能的影响及其作用机制。方法:选用成年Sprague-Dawley雄性大鼠(240-260g),采用Zea-Longa线栓法构建大鼠右侧中动脉栓塞模型(MCAO)。在大鼠进行中动脉栓塞手术前3天,予以左侧肾盂部位注射100μl的腺病毒构建大鼠肾脏过表达SIK2的模型。实验分为正常组(Control)、缺血组(Ischemia 4h,I 4h组)、再灌组(Ischemia/Reperfusion,I/R 4h/24h组)、腺病毒空载组(Ad-GFP+R)及过表达SIK2组(I/R+Ad-h SIK2)(n=5)。苏木素伊红染色法(HE)观察大鼠脑和肾组织损伤的病理学改变;Masson染色和免疫组化观察大鼠肾组织胶原纤维沉积情况;ELISA检测各组大鼠肾功能;RT-PCR和Western-blotting分别检测各组大鼠肾组织中SIK2、TGF-β1、Smad 7、Collagen1和Collagen 3的m RNA和蛋白表达量;采用TUNEL染色观察大鼠肾脏细胞凋亡情况。结果:1.大鼠肾脏功能变化:与正常组相比,再灌组尿素氮(BUN)和肌酐(Scr)水平明显上升(P<0.05);过表达SIK2组BUN和Scr水平较空载组显著下降(P<0.05),基本恢复正常。2.肾组织形态学观察:与缺血组相比,再灌组肾小管和肾小球出现明显形态学改变,可见肾小管肿胀变形,内有少量炎症细胞浸润;过表达SIK2后大鼠肾脏损伤程度明显减轻。3.肾脏组织中胶原检测:通过Masson染色可见肾小管扩张,间质胶原纤维沉积。免疫组化染色,见再灌组和空载组肾小管周围Collagen1弥漫表达,呈强阳性。4.肾脏组织细胞凋亡情况:TUNEL染色见再灌组和空载组肾脏细胞凋亡明显,过表达SIK2组可见凋亡情况明显改善。5.肾组织中TGF-β1/Smad7通路相关标志物的蛋白和m RNA表达水平改变:SIK2、Smad7在缺血组、再灌组和空载组比正常组降低(P<0.05),TGF-β1在缺血组、再灌组和空载组比正常组增高(P<0.05),Collagen1和Collagen3在缺血组和再灌组升高(P<0.05)。过表达SIK2后,SIK2、Smad7表达升高(P<0.05)、TGF-β1、Collagen1和Collagen3表达降低(P<0.05)。结论:脑缺血再灌注可以导致肾脏损伤;SIK2通过TGF-β1/Smad 7途径改善肾脏功能损伤。
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