文麗波
【摘? 要】N,N-二甲基甲酰胺(DMF)具有抗炎和抗氧化的能力。我們旨在探討DMF是否可以通過NF-E2相關(guān)因子2(Nrf2)途徑調(diào)節(jié)順鉑誘導(dǎo)的大鼠腎臟損傷。
【關(guān)鍵詞】N,N-二甲基甲酰胺;Nrf2信號通路;急性腎損傷
【中圖分類號】R459.7?? ???【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?? ???【文章編號】1004-7484(2020)09-0096-01
順鉑是廣泛的高效抗腫瘤藥物。但是,順鉑的腎毒性也會在治療過程中引起急性腎損傷(AKI)。因此,減輕順鉑引起的腎毒性的研究已得到充分研究【1】。近年來,NF-E2相關(guān)因子2(Nrf2)在調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激中的作用引起了廣泛關(guān)注。Nrf2是細(xì)胞防御氧化應(yīng)激的重要核轉(zhuǎn)錄因子。已經(jīng)證實(shí),Nrf215-18可調(diào)節(jié)200多種內(nèi)源保護(hù)性基因。
N,N-二甲基甲酰胺對由毒物和缺血引起的器官損傷的發(fā)生和發(fā)展的影響已得到公認(rèn)。
動物
將共30只體重180-220g的SD大鼠飼養(yǎng)在溫度可控制的房間中,該房間可自由獲取食物和水。對照組大鼠灌胃蒸餾水(0.01mL/g)10天。DDP組的大鼠用蒸餾水(0.01mL/g)注射7天,然后在第7天注射順鉑(25mg/kg)。之后,將大鼠繼續(xù)用蒸餾水再給藥3天。DMF組的大鼠在頭7天用等劑量蒸餾水處理。
順鉑治療后,再給予DMF 3天。最后一次給藥后一小時,從眼眶靜脈取血,麻醉后處死大鼠。觀察并記錄在整個給藥期間大鼠的體重和日常活動的變化。
腎功能評估
每次在胃內(nèi)給藥之前記錄大鼠的體重。處死大鼠后,立即收獲新鮮的雙側(cè)腎臟組織并稱重。腎臟指數(shù)=腎臟重量/體重。將總共2 mL血液樣品以3500 g/min的速度離心30分鐘。用肌氨酸氧化酶法測定血清肌酐(Cr)水平,用脲酶法測定尿素氮(BUN)水平。
組織學(xué)檢查
將每組的腎組織切成冠狀切片,用10%甲醛固定并包埋石蠟。然后將組織用蘇木精和曙紅染色。通過半定量檢查腎小管壞死評估組織學(xué)變化。評估標(biāo)準(zhǔn)如下:0=無損壞,1=10%,2=11%至25%,3=26%至45%,4=46%至75%,5=>76%。觀察到每個樣品的五個隨機(jī)選擇的區(qū)域。
TUNEL分析
根據(jù)原位DNA末端轉(zhuǎn)移酶(TUNEL)測定法(ApopTag加過氧化物酶原位細(xì)胞凋亡檢測試劑盒;Chemicon,Millipore,Billerica,MA,USA)檢測腎臟切片中的細(xì)胞凋亡。5微米厚的石蠟切片用于TUNEL染色,并用甲基綠復(fù)染。在高倍顯微鏡下計(jì)數(shù)10個隨機(jī)視野中TUNEL陽性細(xì)胞的數(shù)量。
生化測量
在腎臟組織的顏色從紅色變?yōu)榘咨?,將腎臟迅速移出并置于液氮中。將部分組織攪勻并儲存在-80°C的冰箱中。根據(jù)相應(yīng)檢測試劑盒的說明書測量MDA,T-AOC,CAT,GSH,SOD和ROS的含量。
免疫組織化學(xué)染色
將石蠟包埋的組織脫蠟并水合后,添加50μL抗大鼠PCNA(1:100)并在室溫下孵育1小時。用PBS(磷酸鹽緩沖鹽水)洗滌3次后,加入40-50μL相應(yīng)的二抗并在室溫下再孵育1小時。加入二氨基聯(lián)苯胺(DAB)(R&D Systems,明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯,美國),使顏色顯影5-10分鐘。用去離子水沖洗殘留的DAB。最后將組織脫水,密封并在顯微鏡下觀察。
蛋白質(zhì)印跡
向腎臟組織中添加裂解緩沖液,并在冰上振搖30分鐘。在4℃下以14,000g/min離心15分鐘后,分離總蛋白。通過二辛可寧酸(BCA)蛋白質(zhì)測定試劑盒(Pierce,Rockford,IL,USA)計(jì)算蛋白質(zhì)濃度。提取的蛋白質(zhì)在10%十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)凝膠中分離,然后轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯(PVDF)膜(美國馬薩諸塞州Billerica的Millipore)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行蛋白質(zhì)印跡分析。一抗是Nrf2,血紅素加氧酶-1(HO-1),NAD(P)H,奎寧氧化還原酶1(NQO-1)。二抗是抗小鼠和抗兔抗體。
統(tǒng)計(jì)分析
t檢驗(yàn)用于比較連續(xù)變量。分類變量使用x2檢驗(yàn)或Fisher精確概率方法進(jìn)行分析。進(jìn)行Kaplan-Meier法評估患者的生存時間,采用Log-rank檢驗(yàn)比較不同曲線之間的差異。SPSS 22.0(統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品和服務(wù)解決方案)用于數(shù)據(jù)分析(IBM,Armonk,NY,美國)。數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(x[–]±s)。p<0.05被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
結(jié)果
DMF預(yù)處理改善了順鉑誘導(dǎo)的腎損傷小鼠的腎功能。
DDP組的體重和腎臟指數(shù)顯著低于對照組(p<0.05),表明成功建立了順鉑誘導(dǎo)的大鼠腎臟損傷模型。與DDP組相比,用20 mg/kg DMF治療后大鼠體重和腎臟指數(shù)顯著改善(p<0.05)。此外,腎臟功能相關(guān)指標(biāo)的定量分析顯示,DDP組和DMF組的血清Cr和BUN含量高于對照組(p<0.05)。然而,DMF組的BUN和Cr水平仍顯著高于對照組。
DMF保留腎臟組織學(xué)結(jié)構(gòu)并減輕中性粒細(xì)胞浸潤
對照組腎臟組織顯微結(jié)構(gòu)正常。DDP組觀察到管狀小管腔增大和扁平上皮。此外DDP組的腎臟組織中出現(xiàn)了顆粒變性和核固縮癥的紊亂細(xì)胞。DDP組也有明顯的腎小球收縮,間質(zhì)增生和炎性細(xì)胞浸潤。DMF組的腎臟損傷小于DDP組。DDP組和DMF組的腎小管損傷評分均高于對照組(p<0.05)。
DMF減少順鉑誘導(dǎo)的腎損傷后腎小管細(xì)胞凋亡和增強(qiáng)的細(xì)胞殖。
DDP組腎臟的TUNEL陽性細(xì)胞數(shù)量高于假手術(shù)組(p<0.05,)。但是,與DDP組相比,DMF組腎臟的TUNEL陽性細(xì)胞明顯減少(p<0.05)。此外,我們對腎臟切片進(jìn)行了PCNA免疫染色,以評估DMF是否會影響腎小管上皮細(xì)胞的增殖。DMF組的PCNA陽性細(xì)胞數(shù)量顯著高于DDP組(p<0.05)。
DMF通過增強(qiáng)抗氧化能力降低了ROS的產(chǎn)生和組織損傷
我們的數(shù)據(jù)表明,DDP可以顯著損害腎臟組織的抗氧化能力并刺激ROS的產(chǎn)生。施用DMF可有效恢復(fù)腎臟損傷組織勻漿(包括SOD,GSH,SOD,CAT和T-AOC)中抗氧化劑標(biāo)記物的水平。DMF還減少了腎臟組織中的ROS生成。此外,DMF組腎臟組織中脂質(zhì)過氧化指數(shù)MDA也顯著低于DDP組。
為了探索DMF在順鉑引起的腎臟損傷中的保護(hù)機(jī)制,我們進(jìn)一步從腎臟組織中提取了總蛋白。與對照組和DDP組相比,DMF組的Nrf2表達(dá)顯著增加。
蛋白印跡結(jié)果還表明,與對照組和DDP組相比,DMF組中Nrf2的核轉(zhuǎn)錄顯著增強(qiáng)。Nrf2核轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)也增加了DMF組中HO-1和NQO-1的水平。
參考文獻(xiàn)
[1]Manohar S,Leung N.Cisplatin nephrotoxicity:a re-view of the literature.J Nephrol 2018;31:15-25.
依托課題:
齊齊哈爾市科學(xué)技術(shù)局指令項(xiàng)目(SFGG-201902)
齊齊哈爾市科學(xué)技術(shù)局指令項(xiàng)目(SFGG-201410)