论文部分内容阅读
背景:缺血再灌注损伤是肾移植术后的常见并发症,影响患者术后肾功能的恢复和移植肾脏长期生存率。目前,有研究显示Bmal1(Brain And Muscle ARNT-Like 1)基因在许多疾病病程中有明显保护作用。因此,本文旨在探讨肾小管上皮细胞特异性敲除Bmal1基因对小鼠肾脏缺血再灌注损伤的影响及其可能的作用分子机制。方法:随机将18只符合无菌级别的成年雄性C57/6J小鼠分为:假手术组(WT Sham),肾脏缺血再灌注损伤6h组(WT KIR 6h),肾脏缺血再灌注损伤24h组(WT KIR 24h),每组6只。通过无创血管夹夹闭双侧肾蒂导致肾脏缺血45min后,取下血管夹分别再灌注6h和24h。观察肾脏病理切片形态,进行肾损伤评分,测定血清肌酐和尿素氮水平对肾脏损伤程度进行评价,从而验证KIR模型是否成功。通过免疫组织化学染色检测BMAL1蛋白表达水平验证Bmal1与KIR的相关性。使用由Bmal1flox/flox小鼠和工具鼠Ggt1-Cre小鼠繁育得到肾小管细胞条件性敲除Bmal1的小鼠Ggt1-Bma1 c KO(Bmal1flox/floxGgt1Cre)。繁育过程中使用基因型鉴定的方法筛选出Ggt1-Bma1 c KO小鼠,并使用免疫组织化学染色实验检测Bmal1基因在肾脏中的敲除效率。将周龄相仿体重相近的Ggt1-Bmal1 c KO小鼠和Bmal1flox/flox小鼠按照基因型的区别各自分为以下六组:c KO+假手术/Sham组(Control组)、假手术/Sham组(Blank组)、肾缺血再灌注损伤6h组(6h KIR组)、缺血再灌注损伤24h组(24h KIR组)、c KO+肾缺血再灌注损伤6h组(6h c KO+KIR组)、c KO+肾缺血再灌注损伤24h组(24h c KO+KIR组)。再灌注完成后,处死小鼠以采集心脏血液,并收取小鼠肾脏和脾脏组织。试剂盒测定血清肌酐(Serum creatine,Scr)和尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)水平;苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色对肾脏组织染色观察其病理损伤情况并对其损伤程度进行评价;通过脱氧核糖核苷酸末端转移酶的末端标记法(Terminal-deoxynucleotidyl transferase mediated nick end labeling,TUNEL)来检测各组小鼠肾脏实质细胞的凋亡程度;通过免疫组织化学染色实验(Immunohistochemistry,IHC)来检测小鼠肾脏组织中TNF-α、IL-6、IL-18的释放水平;通过对肾组织中超氧阴离子荧光探(DHE)的检测以及使用各试剂盒检验肾脏组织中谷胱甘肽(GSH)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)了解肾组织中氧化应激水平;免疫荧光染色(Immunofluorescence,IF)来检验肾脏组织炎症细胞的浸润聚集状况;流式细胞术(Flowcytometry,FCM)检测肾脏和脾脏中炎症细胞的比例;通过转录组测序(RNA-sequencing)、基因分析(Gene Ontology,GO)检测各组小鼠差异表达基因以及差异基因的富集情况,通过KEGG通路集富集分析筛选其相关信号通路。结果:1.相比于WT Sham组,WT KIR 6h和WT KIR 24 h组小鼠肾脏病理切片出现明显大片坏死,肾损伤评分升高,血清CR和BUN水平明显增加,且具有统计学意义(P<0.05)。2.相比于WT Sham组,WT KIR组小鼠肾脏组织中Bmal1蛋白含量明显降低,具有显著统计学差异(P<0.05)。3.与Blank组相比,Control组小鼠(通过标准基因敲除小鼠繁育流程基因鉴定得到的Ggt1-Bma1 c KO小鼠)肾脏组织中BMAL1蛋白表达水平明显降低,差异具有明显统计学意义(P<0.05)。4.与Blank组和Control组相比,KIR组和c KO+KIR组小鼠出现了明显的肾脏损伤。与KIR组相比,c KO+KIR组肾脏组织受损情况更加严重,肾脏实质细胞坏死凋亡,TNF-α、IL-6、IL-18的释放增多,炎性细胞明显浸润,出现氧化应激反应,脾脏中炎症细胞比例增多等情况明显加剧,差异具有明显统计学意义(P<0.05)。将KIR组和c KO+KIR组肾脏进行转录组测序,检测出一组差异基因,且这些差异基因富集在RLR信号通路。结论:1.在肾脏缺血再灌注6h和24小时后,肾脏出现明显损伤且BMAL1蛋白表达量明显降低。2.肾脏特异性敲除Bmal1基因可通过促进炎症,加剧细胞凋亡,促进氧化应激反应等作用加重肾缺血再灌注损伤,这可能与RLR信号通路的激活有关。