牛衍龍，曹建民，王 禎，周海濤，胡 戈，郭 嫻，魏江山，邵芙蓉

1贛南醫(yī)學(xué)院，贛州 341000；2北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院，北京 100084；3北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院，北京 100023；4北京聯(lián)合大學(xué) 生物活性物質(zhì)與功能食品北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100191；5長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院 長(zhǎng)治 046000

腎臟細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)主要由不同類型的膠原蛋白、糖蛋白、蛋白多糖、彈性蛋白等成分組成，是細(xì)胞生理活動(dòng)的外環(huán)境，在細(xì)胞間起機(jī)械支撐作用和連接作用，是細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的橋梁。在腎臟發(fā)育及生理、病理過程中，ECM(成分表達(dá)量、組成成分、排列結(jié)構(gòu))常發(fā)生顯著改變，直接參與組織形態(tài)重構(gòu)，還可通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，影響腎臟病理/生理活動(dòng)進(jìn)程。研究表明，病理(糖尿病等)/生理應(yīng)激(大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)等)可引發(fā)腎臟炎癥因子過度表達(dá)并促進(jìn)腎臟固有細(xì)胞增殖，黏附因子表達(dá)增加，ECM生成過多，進(jìn)而破壞腎臟ECM代謝的動(dòng)態(tài)平衡，對(duì)腎臟結(jié)構(gòu)和功能造成損傷[1,2]。核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB是炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的重要調(diào)控因素。而Nrf2通路與NF-κB通路可以相互作用，Soares等[3]驗(yàn)證了受Nrf2調(diào)控的HO- 1是Nrf2信號(hào)通路與NF-κB信號(hào)通路之間相互作用的樞紐，激活Nrf2通路可以上調(diào)HO- 1的表達(dá)，進(jìn)而抑制NF-κB的活化與核異位，從而減輕機(jī)體的炎癥反應(yīng)。姜黃素是天然中草藥(姜科、天南星植物根莖)提取的酚類黃色素，具有抗氧化、抑炎及免疫調(diào)節(jié)等作用[4]。團(tuán)隊(duì)前期研究表明[5,6]，姜黃素不僅可以通過調(diào)控Nrf2信號(hào)通路，有效緩解過度訓(xùn)練引發(fā)的氧化應(yīng)激，抑制大鼠腎臟細(xì)胞凋亡，還能抑制NF-κB活化，降低TNF-α等炎癥因子的分泌，進(jìn)而保護(hù)腎臟組織結(jié)構(gòu)和功能的正常。本研究采用團(tuán)隊(duì)前期研究成熟的過度訓(xùn)練致大鼠腎臟損傷模型，選用姜黃素為干預(yù)物，探究其發(fā)揮級(jí)聯(lián)效應(yīng)通過調(diào)控Nrf2信號(hào)通路，抑制NF-κB的活化與核異位，緩解炎癥因子的過度表達(dá)，進(jìn)而抑制和改善運(yùn)動(dòng)性腎損傷大鼠腎臟ECM過度沉積的作用機(jī)制。

1 材料與儀器

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

實(shí)驗(yàn)選用雄性SPF級(jí)大鼠44只(7 周齡)，體重213.50±10.13 g，由北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部提供，合格證編號(hào)：SCXK(京)2016- 0010。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境下喂養(yǎng)：溫度20～24 ℃，相對(duì)濕度50%～70%，晝夜明暗交替各12 h，以中華人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供的基礎(chǔ)飼料和動(dòng)物飲用蒸餾水常規(guī)飼養(yǎng)(不限制飲食量)。實(shí)驗(yàn)周期46天，遞增負(fù)荷訓(xùn)練42天。

1.2 試驗(yàn)用藥及主要試劑

姜黃素(純度>99%，陜西源泰生物科技公司購(gòu)得，產(chǎn)品批號(hào)：17012571)，用0.5%羥甲基纖維素鈉配成懸濁液，置于4 ℃冰箱備用。

Jaffe苦味酸法測(cè)定血清肌酐(SCr，生產(chǎn)批號(hào)：20180514)；二乙酰- 肟法測(cè)定血清尿素氮(BUN，生產(chǎn)批號(hào)：20180515)；放射免疫法測(cè)定血清睪酮、皮質(zhì)酮(T、Cor，生產(chǎn)批號(hào)分別是：20180518、20180519)；免疫組化法檢測(cè)Nrf2、血紅素氧合酶(HO- 1)的表達(dá)和分布情況(抗體批號(hào)：ab137550、ab13248)；Western- blot法測(cè)定NF-κB蛋白表達(dá)量(抗體批號(hào)：SAB4502610)，內(nèi)參選用GAPDH鼠單克隆抗體(抗體批號(hào)：D16H11)；Elisa法測(cè)定血清和腎臟內(nèi)TGF-β1含量(試劑盒批號(hào)：ab119558)。以上試劑盒和抗體依次由北京華英生物技術(shù)研究所、武漢谷歌生物科技有限公司、abcam公司提供。

1.3 主要儀器

動(dòng)物跑臺(tái)(杭州段式)，Tecnai Spirit電子顯微鏡(美國(guó)680FEI公司)，Nikon 50i光學(xué)顯微鏡(日本Nikon公司)，酶標(biāo)儀(美國(guó)BIO- RAD公司)，r- 911全自動(dòng)放免計(jì)數(shù)儀(中國(guó)科技大學(xué)實(shí)業(yè)總公司)，Pannoramic MIDI 全自動(dòng)數(shù)字切片掃描系統(tǒng)(匈牙利3D HISTECH 公司)，CM- 2000B生物醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)(北京航空航天大學(xué))，凝膠成像系統(tǒng)(美國(guó)BIO- RAD公司)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 動(dòng)物分組

44只大鼠經(jīng)4 天適應(yīng)性飼養(yǎng)后，以數(shù)字隨機(jī)分組法分為3組：對(duì)照組(C組，12只)，過度訓(xùn)練組(OL組，16只)和姜黃素+過度訓(xùn)練組(COL組，16只)。

2.2 實(shí)驗(yàn)方案

2.2.1 訓(xùn)練及干預(yù)方案[6,7]

C組常規(guī)飼養(yǎng)，不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)與灌胃干預(yù)。OL和COL組進(jìn)行為期6周的遞增負(fù)荷跑臺(tái)訓(xùn)練，跑臺(tái)坡度為10°，每周訓(xùn)練6天，具體方案如下圖所示。訓(xùn)練期間COL組于每天訓(xùn)練前1 h灌胃200 mg/kg/d、5 mL/kg姜黃素1次，其他組灌胃等體積0.5%羧甲基纖維素納。

圖1 大鼠跑臺(tái)訓(xùn)練方案Fig.1 Treadmill training program of rat注：從第2周開始，每次訓(xùn)練初始速度為10 m/min，每5 min增加5 m/min，直至本周目標(biāo)強(qiáng)度。最后一周訓(xùn)練，大鼠若無(wú)法維持目標(biāo)強(qiáng)度，則運(yùn)動(dòng)至力竭。Note:10 m/min as initial velocity.Training starts from 10 m/min and increases by 5 m/min every 5 min until the target speed of this week starting from the second week.During the last week of training,if the rats could not maintain the target speed,they would exercise to exhaustion.

2.2.2 實(shí)驗(yàn)樣品采集

訓(xùn)練期間受訓(xùn)練強(qiáng)度、訓(xùn)練時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間等因素影響，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)的大鼠出現(xiàn)意外死亡，OL組剩余13只，COL組剩余15只。

6 周末訓(xùn)練結(jié)束后24 h，各組大鼠采用戊巴比妥鈉(濃度為2%)腹腔注射麻醉，腹主動(dòng)脈取血，并4 ℃、3 000 rpm離心10 min分離制備血清后放入- 20 ℃冰箱中保存待測(cè)。分離左側(cè)腎臟剔除筋膜后切取約1 mm×1 mm×1 mm腎皮質(zhì)，迅速放于2.5%戊二醛固定液常溫固定4 h后4 ℃保存，剩余左側(cè)腎臟浸入組織固定液(4%多聚甲醛)，固定24 h。分離右側(cè)腎臟剔除筋膜后置于預(yù)冷的生理鹽水中洗凈血污，分成4塊用錫紙包裹后后迅速投入液氮暫存，隨后保存于- 80 ℃冰箱凍存待測(cè)。

STM32有USART_CR1～3三個(gè)串口控制寄存器，USART_CR1是最常用的，其中RXNEIE為接受緩沖區(qū)非空中斷使能.系統(tǒng)采用串口中斷法進(jìn)行串口通信.首先在程序中啟用USART中斷功能，當(dāng)數(shù)據(jù)接收完之后，USART_CR1寄存器中的RXNEIE置為‘1’,然后產(chǎn)生中斷，可以在中斷函數(shù)中將數(shù)據(jù)讀出，然后清除中斷標(biāo)志.串口中斷法的優(yōu)點(diǎn)在于擺脫了對(duì)CPU的實(shí)時(shí)依賴，當(dāng)數(shù)據(jù)接收完畢之后，自動(dòng)進(jìn)入中斷函數(shù)，然后CPU去執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，通過中斷法，大大提高了CPU的執(zhí)行速率.同時(shí)串口中斷法大大降低了CPU的占用率，各個(gè)串口按照中斷優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)工作，數(shù)據(jù)有條不紊地進(jìn)行接收處理顯示.

2.2.3 腎臟病理學(xué)和超微結(jié)構(gòu)觀察

取出固定在多聚甲醛中的腎臟組織，分別進(jìn)行沖洗、脫水、透明、滲透、包埋、切片、HE染色。光鏡下低倍鏡隨機(jī)選取腎小球位置，然后切換至400倍鏡下進(jìn)行拍照，觀察視野中所包含腎小球的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。

取出固定在戊二醛中的腎臟組織塊，依次進(jìn)行沖洗、鋨酸固定、鈾染、脫水、滲透、高溫聚合、修塊等操作，最終切片機(jī)制成1 μm切片并撈至銅網(wǎng)中。透射電鏡(TEM)觀察腎臟超微結(jié)構(gòu)。

2.2.4 腎組織PAS染色切片圖像分析

腎臟石蠟切片脫蠟脫水，依次進(jìn)行固定液固定，1%過碘酸水溶液染色，Schiff試劑染色，滴加0.5%亞硫酸氫鈉，蘇木精復(fù)染細(xì)胞核，水洗，脫水，透明，封片。最終結(jié)果為，PAS陽(yáng)性表達(dá)，呈紅色顆粒狀或彌散狀。紅色的深度與所含糖原的量呈正相關(guān)。腎臟組織的染色分布為：腎小球的基底膜、囊壁層以及細(xì)胞外基質(zhì)將會(huì)被染成紅色，而細(xì)胞核經(jīng)蘇木精復(fù)染后將呈現(xiàn)藍(lán)黑色。

400倍光鏡下，使用北航圖像采集模塊軟件，采集視野要求：視野中的腎小球必須同時(shí)包含尿極和血管極；采用北航醫(yī)學(xué)病理圖象分析軟件，描繪出腎小球毛細(xì)血管袢輪廓，將胞外基質(zhì)和細(xì)胞成分區(qū)分開來(lái)，測(cè)量單一腎小球及其基質(zhì)的面積。

2.2.5 免疫組化分析抗氧化通路因子

免疫組化法檢測(cè)Nrf2和HO- 1蛋白的表達(dá)情況。腎臟石蠟切片進(jìn)行脫蠟脫水、抗原修復(fù)、阻斷內(nèi)源性過氧化物酶、一抗和二抗孵育、DAB顯色、復(fù)染細(xì)胞核、封片。顯微鏡400倍鏡下觀察：細(xì)胞核呈藍(lán)色，而DAB顯出的陽(yáng)性表達(dá)則為棕黃色，隨機(jī)選取視野，拍照后采集圖像，分析并計(jì)算組織化學(xué)評(píng)分(H- SCORE)，H- SCORE = ∑(PI × i)=(percentage of cells of weak intensity × 1)+(percentage of cells of moderate intensity × 2)+(percentage of cells of strong intensity × 3)，其中PI表示陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)與所有細(xì)胞數(shù)的百分比；i代表著色強(qiáng)度[8]。

2.2.6 蛋白印跡法分析炎癥調(diào)控因子

取出- 80 ℃冰箱中腎臟組織塊，研磨制備定量蛋白溶液，并依次進(jìn)行上樣、電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉、一抗和二抗孵育、曝光等，凝膠成像后用Image- Lab軟件進(jìn)行分析。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

3 結(jié)果

3.1 大鼠腎臟組織形態(tài)學(xué)及超微結(jié)構(gòu)變化

光鏡下觀察大鼠腎皮質(zhì)腎單位的組織學(xué)形態(tài)，具體變化如下圖。

圖2 大鼠腎組織形態(tài)學(xué)變化(HE × 400)Fig.2 Pathological changes in renal tissue of rats (HE × 400)

C組腎小球內(nèi)結(jié)構(gòu)緊湊有致，未出現(xiàn)淤血，血管球與囊腔壁界限明顯，血管內(nèi)紅細(xì)胞分布規(guī)律；OL組腎小球出現(xiàn)明顯腫脹、淤血，內(nèi)部間隙變窄，部分血管球與囊腔壁界限不清，系膜區(qū)增大，毛細(xì)血管管腔擴(kuò)張，血紅細(xì)胞有不規(guī)則堆積現(xiàn)象；COL組腎小球略顯腫脹，界限不清等情況減輕，系膜區(qū)、毛細(xì)血管等形態(tài)學(xué)異常仍然存在。

透射電鏡下觀察大鼠腎小球內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)，每張銅網(wǎng)切片視野下包含基底膜、足細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞，具體變化如下圖。

C組：腎小球?yàn)V過屏障內(nèi)皮層結(jié)構(gòu)清晰，基底膜厚度均勻，足細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，足突分布均勻，間質(zhì)細(xì)胞完整清晰；OL組：腎小球內(nèi)血管結(jié)構(gòu)擴(kuò)張，基底膜厚度不均，足細(xì)胞體結(jié)構(gòu)殘缺，部分足突融合，間質(zhì)細(xì)胞分散且雜亂；COL組：腎小球內(nèi)皮層部分異常，少量足突融合，間質(zhì)細(xì)胞收縮。

3.2 大鼠腎組織PAS染色結(jié)果

光鏡(400 倍)下采集視野，視野中腎小球必須包含尿極和血管極，如下圖。采用北航醫(yī)學(xué)病理圖像分析軟件，描出腎小球毛細(xì)血管袢輪廓，將胞外基質(zhì)和細(xì)胞成分區(qū)分開來(lái)，測(cè)量單一腎小球及其基質(zhì)的面積。

圖4 大鼠腎ECM沉積情況Fig.4 ECM deposition in glomeruli of rats (PAS × 400)

表1 各組大鼠腎組織ECM沉積情況

注：與C組比，aaP<0.05；與OL組比，bP<0.05。

Note:aaP<0.01vsgroup C;bP<0.05vsgroup OL.

圖4、表1結(jié)果可知，對(duì)比各組大鼠腎單位基質(zhì)與腎小球面積的比值：OL和COL組均顯著高于C組(P<0.01)；而COL組顯著低于OL組(P<0.05)。

3.3 大鼠模型確定指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

血液生化指標(biāo)是用來(lái)確定動(dòng)物模型建立的，主要分為兩類：過度訓(xùn)練的檢測(cè)指標(biāo)：睪酮(T)和皮質(zhì)酮(Cor)；腎臟損傷的檢測(cè)指標(biāo)：血肌酐(SCr)和尿素氮(BUN)。

表2 各組大鼠血液模型指標(biāo)

注：與C組比，aP<0.05，aaP<0.01；與OL組比，bbP<0.01。

Note:aP<0.05vsgroup C;aaP<0.01vsgroup C;bbP<0.01vsgroup OL.

表2結(jié)果可知，過度訓(xùn)練的檢測(cè)指標(biāo)：血清睪酮，OL組顯著低于C組(P<0.01)，COL組顯著高于OL組(P<0.01)，而C組和COL組無(wú)顯著性差異(P>0.05)；血清皮質(zhì)酮，OL組、COL組均顯著高于C組(P<0.01,P<0.05)，而COL組顯著低于OL組(P<0.01)；且睪酮與皮質(zhì)酮比值的變化趨勢(shì)與睪酮變化一致。腎臟損傷的檢測(cè)指標(biāo)：血清肌酐與尿素氮變化趨勢(shì)一致，OL組、COL組均顯著高于C組(P<0.01)，而COL組顯著低于OL組(P<0.01)。

3.4 大鼠腎組織炎癥因子的含量變化

分別檢測(cè)腎臟組織內(nèi)TGF-β1、TNF-α、IL- 1β的含量，具體數(shù)值如下表。

表3 各組大鼠腎組織內(nèi)炎癥因子含量

注：與C組比，aP<0.05，aaP<0.01；與OL組比，bbP<0.01。

Note:aP<0.05vsgroup C;aaP<0.01vsgroup C;bbP<0.01vsgroup OL.

表3結(jié)果可知，腎臟組織TGF-β1含量，OL組、COL組均顯著高于C組(P<0.01)，而COL組顯著低于OL組(P<0.01)；TNF-α：OL組、COL組均顯著高于C組(P<0.01，P<0.05)，而COL組顯著低于OL組(P<0.01)；IL- 1β：OL組、COL組均顯著高于C組(P<0.01)，而COL組與OL組無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

3.5 大鼠腎臟組織通路蛋白表達(dá)結(jié)果

光鏡(400倍)下觀察腎組織切片，如下圖，并計(jì)算組織化學(xué)評(píng)分(H- SCORE)。

圖5 大鼠腎組織Nrf2的表達(dá)Fig.5 The expressions of Nrf2 in renal tissue of rats

圖6 大鼠腎組織HO- 1的表達(dá)Fig.6 The expressions of HO- 1 in renal tissue of rats

表4 各組大鼠腎臟Nrf2、HO- 1的表達(dá)

注：與C組比，aP<0.05；與OL組比，bP<0.01，bbP<0.01。

Note:aP<0.05vsgroup C;bP<0.05vsgroup OL;bbP<0.01vsgroup OL.

圖5、圖6及表4結(jié)果可知，腎臟組織Nrf2和HO- 1蛋白主要分布腎小管，而腎小球內(nèi)表達(dá)相對(duì)較少，而且這兩種蛋白的表達(dá)量變化趨勢(shì)一致，OL組顯著低于C組(P<0.05)，COL組顯著高于OL組(P<0.01，P<0.05)，而COL組與C組無(wú)顯著差異(P>0.05)。

選用- 80 ℃凍存的腎臟組織研磨后，進(jìn)行蛋白定量后的Western- blot檢測(cè)NF-κB的蛋白表達(dá)量，具體結(jié)果如下圖。

圖7 大鼠腎組織NF- κB的表達(dá)Fig.7 The expressions of NF- κB in renal tissue of rats注：與C組比，aP<0.05，aaP<0.01；與OL組比，bP<0.01。Note:aP<0.05 vs group C;aaP<0.01 vs group C;bP<0.05 vs group OL.

由圖7可知，腎臟組織NF-κB的蛋白表達(dá)量，OL組和COL組均顯著高于C組(P<0.01，P<0.05)，而COL組顯著低于OL組(P<0.05)。

4 討論

腎臟ECM作為腎小球及腎小管基底膜的重要組分，主要承擔(dān)機(jī)械支撐和連接作用，其對(duì)保證腎小球?yàn)V過屏障的完整性和保護(hù)腎小管上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能具有重要作用。前期研究表明[10,11]，大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)所致過度訓(xùn)練可引發(fā)大鼠腎臟TGF-β1、TNF-α等炎癥因子的過度表達(dá)，促使腎臟固有細(xì)胞的增殖，刺激其表達(dá)粘附分子并生成過量ECM，進(jìn)而打破腎臟ECM合成與分解代謝間的動(dòng)態(tài)平衡。ECM合成與降解之間的動(dòng)態(tài)平衡遭到破壞后，大量ECM沉積于腎小球、腎間質(zhì)內(nèi)，造成腎臟各級(jí)血管堵塞，分隔混亂，腎臟組織形態(tài)學(xué)和超微結(jié)構(gòu)改變，腎損傷加重，腎單位喪失且功能衰竭，嚴(yán)重者出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的腎小球硬化。炎癥因子的TGF-β1是腎臟內(nèi)調(diào)控ECM合成與分解平衡最主要的上游細(xì)胞因子，ECM沉積情況與TGF-β1的表達(dá)呈正相關(guān)[12]。TGF-β1通過以下三種途徑調(diào)控ECM沉積[13,14]：①促進(jìn)ECM主要組分如膠原(Col- I、Col- III、Col- IV)、纖維連接蛋白(FN)的表達(dá)；②促進(jìn)纖溶酶原激活物抑制因子(PAI)和金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMP)等抑制ECM降解的酶類合成；③促進(jìn)整合素表達(dá)進(jìn)而影響ECM沉積。NF-κB是調(diào)控炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的重要核轉(zhuǎn)錄調(diào)控子，抑制NF-κB蛋白表達(dá)，可以下調(diào)TGF-β1、TNF-α等炎癥因子的表達(dá)[15,16]。Nrf2是機(jī)體重要的抗氧化應(yīng)激反應(yīng)調(diào)節(jié)通路，激活后的Nrf2向核易位，與抗氧化反應(yīng)元件(ARE)作用，進(jìn)而上調(diào)HO- 1、SOD等抗氧化酶表達(dá)水平及活性，發(fā)揮抗氧化作用[17]。NF-κB通路與Nrf2通路相互作用。受Nrf2調(diào)控的HO- 1是Nrf2信號(hào)通路與NF-κB信號(hào)通路之間相互作用的樞紐，激活Nrf2通路可以上調(diào)HO- 1的表達(dá)，可以抑制IκB活化，進(jìn)而降低NF-κB/IκB復(fù)合體解離程度，阻礙NF-κB的活化與向核異位，從而減輕機(jī)體的炎癥反應(yīng)[18]。也有研究證實(shí)[19]，高表達(dá)的HO- 1通過抑制LPS刺激導(dǎo)致的Toll樣受體4(TLR4)/NF-κB活化，減輕組織內(nèi)的炎癥反應(yīng)。

睪酮與皮質(zhì)酮是反應(yīng)機(jī)體內(nèi)合成與分解代謝的重要指標(biāo)，兩者的比值降低超過基礎(chǔ)水平的30%時(shí)可診斷出現(xiàn)過度訓(xùn)練[20]。血肌酐與血尿素氮是常用的腎功能診斷指標(biāo)，兩者水平升高意味著腎功能的損害[21]。本研究結(jié)果表明，過度訓(xùn)練組大鼠T/Cor比值下降幅度約85%，遠(yuǎn)超對(duì)照組均值水平7.83的30%；而過度訓(xùn)練組大鼠血肌酐與血尿素氮指標(biāo)顯著上升。這說明6 周的遞增負(fù)荷訓(xùn)練引發(fā)大鼠出現(xiàn)過度訓(xùn)練，同時(shí)也造成其腎臟損傷。姜黃素作為天然多酚類色素，具有極強(qiáng)的抗氧化及抑炎活性[4]。前期研究證實(shí)[5,6,22]，姜黃素可通過以下兩種途徑改善大鼠運(yùn)動(dòng)性腎損傷：①激活Nrf2通路，增強(qiáng)腎臟抗氧化能力，防止腎臟出現(xiàn)過度的細(xì)胞凋亡；②抑制NF-κB通路活性，阻礙炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，下調(diào)炎癥因子的表達(dá)，降低腎素- 血管緊張素系統(tǒng)活性。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，過度訓(xùn)練組大鼠腎組織內(nèi)Nrf2和HO- 1表達(dá)水平顯著降低，氧化應(yīng)激水平升高，而NF-κB的蛋白表達(dá)量顯著高于對(duì)照組，腎組織內(nèi)炎癥因子TGF-β1、TNF-α、IL- 1β含量均表現(xiàn)出高水平狀態(tài)，腎ECM沉積現(xiàn)象嚴(yán)重，組織形態(tài)學(xué)與超微結(jié)構(gòu)異常；而姜黃素+過度訓(xùn)練組大鼠Nrf2和HO- 1表達(dá)水平較過度訓(xùn)練組明顯升高，恢復(fù)至接近安靜水平，而NF-κB的蛋白表達(dá)量出現(xiàn)明顯下調(diào)，但仍高于對(duì)照組，腎組織TGF-β1、TNF-α、IL- 1β含量的變化趨勢(shì)與NF-κB的變化趨勢(shì)一致，腎ECM沉積得到明顯改善。以上結(jié)果表明，訓(xùn)練期間補(bǔ)充姜黃素，有效地激活Nrf2通路，上調(diào)Nrf2/HO- 1的蛋白表達(dá)，進(jìn)而抑制NF-κB的蛋白表達(dá)，降低其通路活性，炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)隨之受阻，TGF-β1、TNF-α、IL- 1β等炎癥因子減少，腎臟ECM合成與降解之間的平衡得到修復(fù)，減輕ECM沉積，穩(wěn)定腎臟正常的組織形態(tài)學(xué)與超微結(jié)構(gòu)。由此可見，姜黃素可以發(fā)揮級(jí)聯(lián)效應(yīng)通過調(diào)控Nrf2信號(hào)通路，抑制NF-κB的活化與核異位，緩解炎癥因子的過度表達(dá)，進(jìn)而抑制和緩解運(yùn)動(dòng)性腎損傷大鼠腎臟ECM的過度沉積，保護(hù)腎臟結(jié)構(gòu)和功能的正常。

5 結(jié)論

姜黃素能夠發(fā)揮級(jí)聯(lián)效應(yīng)，通過顯著提高運(yùn)動(dòng)性腎損傷大鼠腎臟組織內(nèi)Nrf2蛋白表達(dá)，增強(qiáng)Nrf2通路活性，上調(diào)HO- 1蛋白表達(dá)，抑制NF-κB炎癥通路的過度激活，下調(diào)炎癥因子TGF-β1、TNF-α、IL- 1β的表達(dá)，緩解腎小球ECM的過度沉積，維護(hù)腎臟基本結(jié)構(gòu)與功能，預(yù)防和延緩過度運(yùn)動(dòng)應(yīng)激導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)性損傷，對(duì)腎臟具有保護(hù)作用。