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目的:过度训练引起横纹肌溶解(rhabdomyolysis, RM),可导致急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)。而急性肾损伤作为肾脏内科最重要的急危重症,对其有效治疗是世界性难题。如何防治并早期干预过度训练所致急性肾损伤已成为运动医学、军事医学和临床医学等领域研究的重要课题。在过度训练引起横纹肌溶解导致急性肾损伤的发病过程中,肌红蛋白的肾毒性是引起急性肾损伤的重要原因。而肌红蛋白的吸收依靠的是肾小管近端的Megalin糖蛋白,但其具体的致病分子机制及早期干预处理的分子靶位点研究报道很少。本实验通过采用甘油诱导大鼠横纹肌溶解致急性肾损伤模型,观察其生化指标的变化,检测肾组织Megalin及对Megalin有调节翻译后修饰功能的a-1,6-岩藻糖基转移酶(FUT8)的表达变化以及山莨菪碱对上述指标变化的影响,为进一步研究AKI的发病机制,并寻找早期药物干预靶位点和有效的防治措施提供实验及理论依据。方法:⑴健康雄性SD大鼠42只,体重200-220g,采用完全随机分组方式分为3组:对照组(Control, CN, n=6)、急性肾损伤模型组(acutekidney injury, AKI, n=18)、山莨菪碱干预组(anisodamine,AD,n=18)。AKI组和AD组根据甘油作用时间又分为三个亚组即1h、6h组和24h组,每组6只大鼠。⑵采用给大鼠双后肢肌肉注射甘油生理盐水建立横纹肌溶解致急性肾损伤模型。⑶使用全自动生化仪检测生化指标血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)及肌酸激酶(CK),应用ELISA法检测血清肌红蛋白Mb;应用光学显微镜观察肾组织形态学改变;应用免疫组化和图像分析检测肾组织中Megalin和FUT8的表达;应用Western Blot方法检测FUT8的表达。⑷统计分析:所有实验数据均采用SPSS13.0软件包进行统计学处理,实验数据均以均数±标准差(X±s)表示。组间比较采用单因素方差分析(one-wayANOVA),组间同一时间比较采用配对t检验,相关分析采用Pearson相关检验,以p<0.05认为有统计学意义。结果:⑴血生化指标:AKI组肌注甘油6小时、24小时后血清BUN、Scr、Mb与CN组比较均明显升高(p<0.05),于24小时后达到高峰(p<0.05);血清CK于肌注甘油1小时后即明显升高,6小时后达到高峰(p<0.05),24小时后回落;AD亚组与同期AKI组比较,各指标水平均显著降低(p<0.05)。⑵光镜观察显示:CN组大鼠肾组织未见明显病理学改变;随着甘油作用时间的延长,AKI组病理损伤逐渐加重,于24h组可见大量肾小管上皮细胞胞核深染及固缩,肾小管上皮细胞坏死、崩解,不规整脱落,管腔内出现大量由蛋白、脱落的上皮细胞碎片形成的管型,间质可见毛细血管充血,大量炎性细胞浸润,部分肾小管塌陷闭塞。与AKI组比较,AD亚组各时点病理学改变均有所减轻。⑶免疫组化结果:①Megalin的表达:阳性表达为细胞胞浆着色为深棕色粗颗粒状,着色部位主要见于肾小管上皮细胞胞浆近基底膜部位,肾小球及间质偶见表达。CN组大鼠肾组织中Megalin有弱表达,AKI组随甘油作用时间的延长,表达逐渐增强,肌注甘油1h后Megalin有少量表达(p<0.05),6h后表达量及面积明显增强(p<0.05),24h后达高峰(p<0.05)。AD亚组均较同期AKI组表达减弱(p<0.05)。②FUT8的表达:阳性表达为细胞胞浆着色为棕黄色,主要见于肾小管上皮细胞胞浆近基底膜部位,肾小球及间质偶见表达。CN组大鼠肾组织中FUT8有弱表达,AKI组随甘油作用时间的延长,表达逐渐增加(p<0.05),于肌注甘油24h后达到高峰(p<0.05),AD亚组表达均弱于同期AKI组(p<0.05)。对图像进行半定量分析,各组差异均具有统计学意义(p<0.05)。⑷Western Blot结果:在内参GAPDH表达量基本一致的情况下,CN组大鼠FUT8条带颜色较浅,AKI组随甘油作用时间的延长,条带颜色逐渐加深(p<0.05),于肌注甘油24h后条带最深(p<0.05)。AD亚组均较同期AKI组条带颜色浅,对其进行半定量分析,各组差异均具有统计学意义(p<0.05)。⑸相关性分析:血清Mb水平与BUN、Scr呈显著正相关(r=0.872,p<0.05; r=0.716, p<0.05);与肾组织Megalin、FUT8蛋白表达水平呈显著正相关(r=0.843, p<0.05; r=0.802, p<0.05);Megalin与FUT8蛋白表达水平呈显著正相关(r=0.965, p<0.05)。结论:1甘油肌注致横纹肌溶解大鼠肾组织FUT8表达增强,进而通过上调对Megalin的核心岩藻糖基化修饰,导致具有肾毒性的肌红蛋白的过量摄取引起或加重急性肾损伤。2山莨菪碱可明显降低Megalin和FUT8蛋白的表达,减轻过度训练引起的大鼠急性肾损伤,起到肾脏保护作用。