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第一部分铁代谢在大鼠缺血再灌注急性肾损伤后的变化目的:通过建立SD大鼠肾缺血再灌注损伤(ischemia/reperfusion injury,IRI)模型,研究IRI后铁代谢的变化特点,探讨IRI后铁调素(hepcidin)和铁代谢的变化及意义。方法:采用夹闭肾蒂法建立IRI动物模型,48只雄性SD大鼠随机分组:模型组(IRI组)(n=42)和对照组(Control)(n=6)。IRI组大鼠按再灌注时间1h,4 h,8 h,12 h,16 h,20 h和24 h分为7个亚组,每组6只大鼠。IRI组大鼠麻醉后游离双侧肾蒂,切除右肾,无创血管夹夹闭左侧肾蒂,阻断血流45 min后松开血管夹恢复血流再灌注并关腹,并于肾脏再灌注1h、4h、8h、12h、16h、20h、24h后7个时间点分别麻醉6只大鼠取材。Control组大鼠仅分离双侧肾蒂、切除右肾,不夹闭左侧肾蒂,暴露左肾45min,关腹1h后取材。下腔静脉采血检测血清肌酐(serum creatinine,Scr)、尿素氮(blood urine nitrogen,BUN)、hepcidin、血清铁(serum iron,SI)、血清铁蛋白(serum ferritin,SF)水平;留取肝、肾、脾、十二指肠组织,测定其组织铁含量;HE染色法观察肾病理变化;实时荧光定量PCR法、Western Blotting法、免疫组织化学分别检测肝组织hepcidin、肾组织膜转铁蛋白1(ferroportin-1,FPN1)的表达。结果:IRI组大鼠Scr、BUN水平明显高于对照组(均P<0.05)。与对照组相比,IRI组肾组织铁含量、SI、SF在再灌注早期升高(P<0.05),并随再灌注时间的延长逐渐下降。IRI组脾组织铁含量在再灌注早期明显减少(P<0.05),后随再灌注时间延长出现升高;肝脏铁含量也出现下降,但与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);十二指肠铁含量在再灌注12h后出现下降。IRI组肝组织hepcidin mRNA表达水平在再灌注早期明显升高,再灌注4h达峰值后开始下降,而血清hepcidin于再灌注8h后升高,并于再灌注16h达峰值后开始下降,两者在再灌注24h后仍高于对照组(P<0.05)。IRI组肾组织FPN1蛋白的表达水平随再灌注时间的延长逐渐下降,其表达水平明显低于对照组(P<0.05)。结论:大鼠铁代谢相关指标的规律性变化,提示肾脏IRI过程中伴有铁代谢的紊乱,hepcidin可能参与了IRI过程中铁稳态的调控。第二部分铁调素对大鼠缺血再灌注肾损伤铁稳态的调控及对肾脏的保护机制。目的:探讨铁调素(hepcidin)在肾缺血再灌注损伤(ischemia/reperfusion injury,IRI)过程中对铁代谢调节的机制及与肾损伤之间的关系。方法:48只雄性SD大鼠随机分为hepcidin干预组(24只)和生理盐水组(正常组)(24只),每组大鼠根据造模方法和肾缺血后再灌注时间(4h、12h、24h)分为4个亚组:对照组(Control)组、IRI 4h组、IRI 12h组、IRI 24h组,每组6只大鼠。hepcidin干预组大鼠在造模前24h、16h各腹腔注射含hepcidin的生理盐水1.0ml,正常组大鼠于造模前24h、16h各腹腔注射生理盐水1.0ml。造模及取材:IRI模型组于大鼠麻醉后游离双侧肾蒂,切除右肾,无创血管夹夹闭左肾蒂45min后松开血管夹恢复血流,分别于再灌注4h、12h、24h后下腔静脉采血检测血清铁肌酐(serum creatinine,Scr)、尿素氮(blood urine nitrogen,BUN)、hepcidin、血清铁(serum iron,SI)、血清铁蛋白(serum ferritin,SF)浓度。留取肝、肾、脾、十二指肠组织,测定其组织铁含量,HE染色法观察肾病理变化,实时荧光定量PCR法、免疫组化法分别检测肝组织hepcidin、肾组织膜转铁蛋白1(Ferroportin-1,FPN1)的表达。Control组大鼠仅分离双侧肾蒂、切除右肾,不夹闭左侧肾蒂,暴露左肾45min后取材。其余取材和检测方法同IRI组。结果:在同一时间点比较,hepcidin干预组大鼠Scr、BUN和肾损伤评分在再灌注12h、24h时低于正常组(P<0.05);SI、SF水平在Control、再灌注4h、12h时低于正常组(P<0.05);肾组织铁含量在再灌注4h、12h时低于正常组(P<0.05)。经hepcidin干预后,血清hepcidin浓度和脾组织铁含量均增加(P<0.05);十二指肠铁含量均降低(P<0.05);肝组织铁含量与正常组比较无明显差异(P>0.05)。肝组织hepcidin基因和蛋白的表达均低于正常组(P<0.05);肾组织FPN1蛋白的表达低于正常组(P<0.05);肾组织FPN1 mRNA的表达与正常组比较无统计学意义(P>0.05)。结论:hepcidin干预可促进脾组织对铁的摄取,并抑制十二指肠对铁的摄取和转运,减少IRI过程中脾组织铁的释放、降低SI的水平;外源性hepcidin可下调肝hepcidin的表达,但不影响IRI过程中SI升高对肝hepcidin表达的促进作用;hepcidin还可下调肾FPN1蛋白的表达,减轻IRI过程中铁代谢的紊乱。肾IRI过程中hepcidin对铁代谢的调节可能对肾功能有保护作用。