左卡尼汀对慢性肾衰竭腹膜透析大鼠炎症因子、氧化应激及心脏保护作用影响

占洪斌,施丽丹

(1.宁德师范学院附属宁德市医院肾内科,福建 宁德 352000; 2.宁德师范学院附属宁德市医院内分泌科,福建 宁德 352000)

慢性肾脏病主要是各种原因导致肾损伤发展到一定阶段的结果,肾脏组织萎缩,基本功能无法维持,造成体内代谢产物蓄积,酸碱、电解质、水平衡紊乱,造成全身各系统受累[1-2]。慢性肾脏病病程呈不可逆性进展,以肾间质纤维化、肾小球硬化不断进展为主要特点,肾小球滤过率下降,从而发生病理生理学改变[3]。而腹膜透析可延长慢性肾衰竭患者生存期,但透析时间长则会导致患者肾损害加重,尤其是针对终末期患者,还会导致原有微炎症状态及肾性贫血加重,且会导致氧化硬化加速,从而导致患者病情进一步恶化[4-5]。因此,采取有效的方法减轻腹膜透析引起的炎症反应及氧化应激紊乱方法尤为重要。左卡尼汀可抑制氧化应激作用,有效保护肾损伤[6]。本文研究旨在探讨左卡尼汀对慢性肾衰竭腹膜透析大鼠炎症因子、氧化应激及心脏保护作用影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验动物:SD大鼠36只,体重(220±20)g,购进后适应性饲养1周,随意获得标准化饲料和自来水,置于23～26℃、(50±10)%湿度和安静状态的受控环境中。

实验药物:左卡尼汀(海南通用康力制药有限公司)。

1.2 主要试剂和仪器

主要试剂:腺嘌呤(上海博景化工有限公司),肌酐(Cr)试剂盒(南京建成生物工程研究所),尿素氮(BUN)试剂盒(南京建成生物工程研究所),白介素-6(IL-6)试剂盒(南京建成生物工程研究所),肿瘤坏死因子-α(TNF-α)试剂盒(南京建成生物工程研究所),丙二醛(MDA)试剂盒(南京建成生物工程研究所),超氧化物歧化酶(SOD)活性测定试剂盒(南京建成生物工程研究所)。

主要仪器:日立7600型全自动生化分析仪,美国伯乐Bio-rad Beckman酶标仪,美国BD公司FACS Canto流式细胞仪。

1.3 方法

1.3.1 模型制备

取20只大鼠建立模型,其中大鼠慢性肾衰竭模型以5/6肾切除法进行建立,腹腔注射麻醉(1%戊巴比妥钠),手术台上仰卧位固定,于大鼠左脊肋骨1.5cm左右处作一切口2cm左右,暴露大鼠左肾脏,对肾周脂肪进行分离,将左肾上、下级采用眼科剪各切除1/3,以无菌纱布止血,复位剩余左肾,缝合。1周后,以1%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,取大鼠仰卧位固定在手术台上,于大鼠右脊肋骨1.5cm左右处作一切口2cm左右,暴露大鼠右肾脏,且与右肾门处结扎肾蒂,再将大鼠右肾切除。每只大鼠在手术缝合前腹腔注射1×105U青霉素,1次/d,连续3d,预防感染。慢性肾衰竭大鼠建模成功后,采用腹膜透析建立慢性肾衰竭腹膜透析模型,将腹膜透析管于大鼠腹腔内插入,给予4.25%葡萄糖注射液腹腔注射,1次/d,连续4周。腹膜透析管放置后,以肝素冲洗,若出现腹膜透析管顺畅,则说明造模成功。其中20只大鼠造模成功。

1.3.2 实验分组及给药

正常组10只大鼠,造模成功的20只大鼠随机分为模型组和左卡尼汀组,各10只。实验组:给予左卡尼汀100mg/(kg·d)静脉注射液,共4周;正常组和模型组静脉注射等剂量生理盐水,每日1次,共4周。

1.4 观察指标

1.4.1 血清标本测定

采集大鼠腹腔静脉血3mL,以15cm离心半径,3000r/min离心10min,收集血清,于-70℃下保存。

1.4.2 肾功能指标测定

取上述血清标本,血清Cr和BUN水平以全自动生化分析仪检测,按照试剂盒说明书测定。

1.4.3 炎症因子测定

取上述血清标本,血清IL-6和TNF-α水平以酶联免疫吸附法检测,按照试剂盒说明书测定。

1.4.4 氧化应激水平测定

取上述血清标本,MDA水平仪比色法检测,SOD活性以羟胺法检测,按照试剂盒说明书测定。

1.4.5 心肌细胞凋亡测定

采用流式细胞仪测定大鼠心肌细胞凋亡率,取大鼠心肌组织,加入预冷的PBS,研磨至匀浆,于4℃,1500r/min,离心8min,弃上清,再以预冷的PBS清晰3次,加入适量Bingding buffer重悬细胞,心肌细胞凋亡率以流式细胞仪测定。

1.5 统计学处理

2 结果

2.1 各组大鼠肾功能指标比较

模型组和左卡尼汀组大鼠血清Cr和BUN水平高于正常组(P<0.05);左卡尼汀组大鼠血清Cr和BUN水平低于模型组(P<0.05)。见表1。

表1 各组大鼠肾功能指标比较

2.2 各组大鼠炎症因子变化比较

模型组和左卡尼汀组大鼠血清IL-6和TNF-α水平高于正常组(P<0.05);左卡尼汀组大鼠血清IL-6和TNF-α水平低于模型组(P<0.05)。见表2。

表2 各组大鼠炎症因子变化比较

2.3 各组大鼠氧化应激变化比较

模型组和左卡尼汀组大鼠血清MDA水平高于正常组,而SOD水平低于正常组(P<0.05);左卡尼汀组大鼠血清MDA水平低于模型组,而SOD水平高于模型组(P<0.05)。见表3。

表3 各组大鼠炎症因子变化比较

2.4 各组大鼠心肌细胞凋亡率比较

模型组和左卡尼汀组心肌细胞凋亡率高于正常组(P<0.05);左卡尼汀组心肌细胞凋亡率低于模型组(P<0.05)。见表4。

表4 各组大鼠心肌细胞凋亡率比较

3 讨论

慢性肾衰竭主要是各种病因造成的肾实质慢性进行性损害[7]。腹膜透析是常用肾脏替代疗法,不仅能够维持酸碱与水电解质平衡,且能够将体内毒性代谢产物清除,但长期透析可导致体内肾脏纤维化及微炎症反应,同时长期透析会引起明显氧化应激反应,且容易出现心肌纤维化、心肌损伤,而影响患者心脏功能[8]。

左卡尼汀是一种氨基酸衍生物,具有抑制氧化应激作用,避免出现胰岛素抵抗,有效保护缺血再灌注导致的肾损伤。此外,左卡尼汀可保护血管内皮细胞、改善心肌的能量代谢作用[9]。本文研究表明,左卡尼汀组大鼠血清Cr和BUN水平低于模型组,左卡尼汀组心肌细胞凋亡率低于模型组,由此可见左卡尼汀对心脏具有保护作用。

慢性肾衰竭病理状态下,体内抗氧化能力减弱,代谢出现紊乱,细胞因子与炎性蛋白增加,体内清除有害能力减弱,从而出现微炎症状态。加之,长期腹膜透析治疗慢性肾衰竭会引起微炎症状态,加重炎症状态。IL-6是前炎性细胞因子,具有调控免疫调节在内的多种生理活性作用。在炎症反应中,TNF-α是最重要的一种炎症因子,可调节其他组织代谢活性,从而诱导其他细胞因子合成和释放,而当机体出现组织损伤或感染情况下,能够直接刺激TNF-α分泌增加,导致肾脏结构细胞与功能损害[10]。本文研究表明,左卡尼汀组血清IL-6和TNF-α水平低于模型组,由此可见左卡尼汀可通过降低IL-6和TNF-α水平而减轻微炎症状态。

肾小管间质纤维化主要是肾脏疾病进展至终末期肾衰竭共同途径。而氧化应激在肾脏纤维化发生、发展中具有重要作用。氧化应激主要是指体内活性氧化物质产生及抗氧化防御体系间失衡。氧化应激不仅可直接造成肾脏组织结构损伤,同时会加重肾脏纤维化。而MDA和SOD是评价氧化应激重要指标[11]。本文研究表明,左卡尼汀组血清MDA水平低于模型组而SOD水平高于模型组,由此可见左卡尼汀可通过降低MDA水平及提高SOD水平而改善氧化应激状态。

综上所述,左卡尼汀可改善慢性肾衰竭大鼠肾功能,减轻炎症反应和氧化应激状态,且对心脏具有保护作用。