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目的:线粒体分裂是参与肾脏缺血再灌注损伤的关键过程,动态相关蛋白1(Dynamic related protein 1,Drp1)是促进线粒体分裂的关键蛋白。在缺血、缺氧等应激条件下,大量Drp1从胞浆转移到线粒体外膜分裂位点,驱动线粒体外膜收缩与分裂,导致线粒体裂变。线粒体分裂抑制剂1(Mitochondrial division inhibitor 1,Mdivi-1)作为Drp1抑制剂,可抑制Drp1在外膜组装,抑制线粒体分裂。本实验通过建立肾脏缺血再灌注损伤模型,并在造模前2h腹腔注射Mdivi-1,通过检测肾功能(肌酐、尿素氮)、炎症因子(TNF-α、IL-1β)、免疫组化(Drp1、Cytc)水平以及HE病理染色等探讨Mdivi-1对肾脏缺血再灌注损伤的作用及其具体机制。方法:8周龄雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠40只,采用随机数字表法,随机分为5组,分别为假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(I/R组)、Mdivi-1低剂量组(M-L组)、Mdivi-1中剂量组(M-M组)、Mdivi-1高剂量组(M-H组),每组8只(n=8)。I/R组:腹膜内注射10%水合氯醛麻醉大鼠,用非创伤性血管夹夹闭双侧肾动脉45分钟后松开血管夹制作大鼠缺血再灌注损伤模型。Sham组:大鼠经历相同的手术而没有肾动脉夹闭。Mdivi-1组:缺血2h前腹腔注射Mdivi-1,以12.5mg/kg、25mg/kg、50mg/kg剂量分为低、中、高剂量组。以松开血管夹时间计算,24小时后处死大鼠,留取血清、肾组织标本。自动生化仪检测血清肌酐、尿素氮水平;HE染色观察肾脏病理,计算肾小管损伤评分;ELISA法检测血清TNF-α、IL-1β水平;免疫组化检测肾组织Drp1、Cytc蛋白表达情况;TUNEL法检测肾小管上皮细胞凋亡水平。结果:(1)I/R组血清肌酐、尿素氮较Sham组明显增高,差异具有显著性(P<0.05),中、高剂量Mdivi-1组血清肌酐、尿素氮水平较I/R组明显下降,差异有显著性(P<0.05),低剂量Mdivi-1较I/R组血清肌酐、尿素氮较I/R组升高,差异有显著性(P<0.05)。(2)I/R组肾脏病理与sham组相比,光镜下可见肾小管上皮细胞水肿、坏死、脱落,基底膜裸露,肾小管管腔充血,I/R组肾小管损伤评分较sham组明显升高,差异有显著性(P<0.05)。中、高剂量Mdivi-1组较I/R组肾小管水肿减轻,肾小管上皮脱落细胞明显减少,管腔内充血明显缓解,肾小管损伤评分显著降低,差异有显著性(P<0.05)。Mdivi-1低剂量组肾脏病理与I/R组相比,肾小管上皮细胞肿胀、坏死加重,肾组织损伤评分较I/R组评分升高,差异有显著性(P<0.05)。(3)I/R组Drp1阳性细胞数较Sham组明显升高,Drp1阳性细胞主要分布在皮髓交界区,Drp1蛋白阳性率较Sham组明显升高,差异有显著性(P<0.05),中、高剂量Mdivi-1组Drp1表达水平较I/R组明显下降,差异有显著性(P<0.05),Mdivi-1低剂量组Drp1表达水平较I/R组下降,差异无统计学意义(P>0.05)。(4)I/R组Cytc阳性细胞数较Sham组明显增加,主要分布在皮髓交界处的近端肾小管区域,阳性细胞表达水平明显升高,差异具有显著性(P<0.05),中、高剂量Mdivi-1组Cytc较I/R组明显下降,差异具有显著性(P<0.05),低剂量Mdivi-1组Cytc较I/R组升高,差异有统计学意义(P<0.05)。(5)I/R组较Sham组肾小管绿色荧光细胞(凋亡细胞)数明显增加,凋亡指数明显升高,差异有显著性(P<0.05)。Mdivi-1中、高剂量组较I/R组肾小管绿色荧光细胞(凋亡细胞)数明显减少,上皮细胞凋亡指数明显下降,差异具有显著性(P<0.05)。Mdivi-1低剂量组较I/R组肾小管绿色荧光细胞(凋亡细胞)数明显增加,肾小管上皮细胞凋亡指数升高,差异有统计学意义(P<0.05)。(6)I/R组血清TNF-α、IL-1β较Sham组明显增高,差异有显著性(P<0.05)。中、高剂量Mdivi-1组TNF-α、IL-1β较I/R组明显下降,差异有显著性(P<0.05),低剂量Mdivi-1组与I/R组比较,血清TNF-α、IL-1β升高,差异显著(P<0.05)。结论:Drp1参与肾脏缺血再灌注损伤,造成Cytc大量释放,导致肾小管上皮细胞凋亡,同时可促进炎症因子释放,造成肾损伤及功能障碍。Mdivi-1作为线粒体抑制剂,可抑制Drp1介导的线粒体过度分裂、减少Cytc从分裂线粒体释放、缓解细胞凋亡、抑制炎症因子分泌,从而改善肾脏功能。