探讨虾青素对Ⅲ度烧伤大鼠急性肾损伤的作用及机制。
方法取48只8～10周龄雄性SD大鼠，按随机数字表法分为假伤组、单纯烧伤组、烧伤＋溶剂组、烧伤＋低剂量虾青素组、烧伤＋中剂量虾青素组、烧伤＋高剂量虾青素组，每组8只。假伤组大鼠背部皮肤浸入20 ℃的温水中15 s模拟致伤；其他5组大鼠背部皮肤浸入100 ℃沸水中15 s，造成30%体表总面积Ⅲ度烧伤。伤后即刻及伤后6 h除假伤组外的5组大鼠进行液体复苏。伤后30 min，假伤组和单纯烧伤组大鼠按1 mL/kg尾静脉注射生理盐水，烧伤＋溶剂组大鼠按1 mL/kg尾静脉注射虾青素溶剂，烧伤＋低剂量虾青素组、烧伤＋中剂量虾青素组、烧伤＋高剂量虾青素组大鼠分别按5、10、20 mg/kg尾静脉注射5、10、20 mg/mL的用虾青素溶剂溶解的虾青素溶液。伤后48 h，取肾脏组织，苏木精-伊红染色行组织病理学观察和肾小管损伤评分；取静脉血，血生化分析仪检测血肌酐水平，酶联免疫吸附测定法检测血尿素氮水平。取伤后48 h肾脏组织，采用实时荧光定量反转录PCR法检测髓过氧化物酶(MPO)、白细胞介素1β(IL-1β)和IL-6的mRNA表达，蛋白质印迹法检测Toll样受体4(TLR4)、磷酸化核因子κB(p-NF-κB)p65及血红素加氧酶1(HO-1)的蛋白表达，免疫荧光法检测HO-1的表达。对数据行Kruskal-Wallis H检验、Dunn-Sidák校正、单因素方差分析、Bonferroni法。
结果(1)伤后48 h，假伤组大鼠肾组织中无炎症细胞浸润和细胞变性坏死，肾小管结构完整；烧伤各组大鼠肾小管内呈现出上皮细胞与基底膜分离、管腔内空泡细胞和裂解蛋白聚集等损伤表现，烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾组织损伤程度较单纯烧伤组明显降低。(2)伤后48 h，与假伤组比较，单纯烧伤组、烧伤＋溶剂组、烧伤＋低剂量虾青素组和烧伤＋中剂量虾青素组大鼠肾小管损伤评分显著升高(P<0.05或P<0.01)；与单纯烧伤组和烧伤＋溶剂组比较，烧伤＋中剂量虾青素组和烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾小管损伤评分显著降低(P<0.05或P<0.01)；与烧伤＋低剂量虾青素组比较，烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾小管损伤评分显著降低(P<0.01)。(3)伤后48 h，假伤组大鼠血肌酐水平为(2.42±0.06)mg/L，显著低于单纯烧伤组、烧伤＋溶剂组、烧伤＋低剂量虾青素组和烧伤＋中剂量虾青素组的(6.11±0.11)、(6.48±0.08)、(5.79±0.09)、(4.03±0.12)mg/L(P<0.05或P<0.01)；假伤组大鼠血尿素氮水平为(21.9±1.3)mmol/L，显著低于单纯烧伤组和烧伤＋溶剂组的(32.1±7.4)、(30.2±4.8)mmol/L，P<0.05或P<0.01。伤后48 h，与单纯烧伤组和烧伤＋溶剂组比较，烧伤＋中剂量虾青素组大鼠血肌酐和血尿素氮水平[(16.0±2.9)mmol/L]、烧伤＋高剂量虾青素组大鼠血肌酐[(3.02±0.08)mg/L]和血尿素氮水平[(14.5±2.9)mmol/L]及烧伤＋低剂量虾青素组大鼠血尿素氮水平[(22.8±5.5)mmol/L]显著降低(P<0.05或P<0.01)。伤后48 h，与烧伤＋低剂量虾青素组比较，烧伤＋高剂量虾青素组大鼠血肌酐和血尿素氮水平及烧伤＋中剂量虾青素组大鼠血肌酐水平明显降低(P<0.05或P<0.01)。(4)伤后48 h，与假伤组比较，单纯烧伤组、烧伤＋溶剂组、烧伤＋低剂量虾青素组、烧伤＋中剂量虾青素组大鼠肾组织中MPO、IL-1β和IL-6 mRNA表达及烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾组织中的IL-1β和IL-6 mRNA表达显著升高(P<0.01)；与单纯烧伤组和烧伤＋溶剂组比较，烧伤＋低剂量虾青素组、烧伤＋中剂量虾青素组和烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾组织中MPO、IL-1β和IL-6 mRNA表达显著降低(P<0.01)；与烧伤＋低剂量虾青素组比较，烧伤＋中剂量虾青素组和烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾组织中MPO、IL-1β和IL-6 mRNA表达显著降低(P<0.01)；与烧伤＋中剂量虾青素组比较，烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾组织中MPO、IL-1β和IL-6 mRNA表达显著降低(P<0.01)。(5)伤后48 h，与假伤组比较，单纯烧伤组、烧伤＋溶剂组、烧伤＋低剂量虾青素组和烧伤＋中剂量虾青素组大鼠肾组织中TLR4和p-NF-κB p65蛋白表达及烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾组织中TLR4蛋白表达显著升高(P<0.01)。与单纯烧伤组比较，烧伤＋低剂量虾青素组、烧伤＋中剂量虾青素组和烧伤＋高剂量虾青素组的大鼠肾组织中TLR4和p-NF-κB p65蛋白表达显著降低(P<0.01)。(6)蛋白质印迹法结合免疫荧光法检测结果显示，伤后48 h，与假伤组比较，烧伤＋溶剂组、烧伤＋低剂量虾青素组、烧伤＋中剂量虾青素组和烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾组织中的HO-1蛋白表达显著升高(P<0.01)；与单纯烧伤组比较，烧伤＋中剂量虾青素组和烧伤＋高剂量虾青素组大鼠肾组织中HO-1蛋白表达显著升高(P<0.01)。
结论虾青素可缓解肾组织结构损伤和功能减退，并调节损伤相关炎症因子释放，从而实现对烧伤后大鼠急性肾损伤的保护。HO-1/TLR4/NF-κB信号通路是虾青素实现抗炎性肾保护作用的主要调节机制。