黃麗蓓,楊 斌,黃曉青,林子杰,李潔靜,唐生平,丘 岳△
(1.廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,南寧 530021;2.廣西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,南寧 530021;3.廣西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,南寧 530021)
腎毒性是萬(wàn)古霉素的主要副作用。據(jù)報(bào)道,萬(wàn)古霉素的腎毒性發(fā)生率為5%~25%,聯(lián)用氨基糖苷類藥物可高達(dá)35%。新的治療指南建議,使用高劑量(15~20 mg/L)和長(zhǎng)療程萬(wàn)古霉素治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)導(dǎo)致的復(fù)雜感染,例如菌血癥和醫(yī)院獲得性肺炎,可增加腎損傷(KI)的風(fēng)險(xiǎn)[1-2]。
磷霉素具有廣譜抗菌活性,對(duì)革蘭陽(yáng)性菌及陰性菌均具有抗菌活性。萬(wàn)古霉素聯(lián)合磷霉素是臨床治療耐藥革蘭陽(yáng)性球菌感染的常用方案。研究顯示,磷霉素通過(guò)干擾體內(nèi)炎癥因子如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-6水平來(lái)調(diào)節(jié)急性期炎癥反應(yīng)[3]。磷霉素對(duì)萬(wàn)古霉素、氨基糖苷類藥物、順鉑等藥物引起的腎功能損害有保護(hù)作用,但其作用機(jī)制尚未明確[4-5]。本研究通過(guò)建立萬(wàn)古霉素誘導(dǎo)的KI 大鼠模型,探討磷霉素對(duì)萬(wàn)古霉素KI的保護(hù)作用及其機(jī)制。
1.1 藥品與主要試劑 注射用鹽酸萬(wàn)古霉素(浙江醫(yī)藥新昌制藥廠);注射用磷霉素鈉(東北制藥集團(tuán)沈陽(yáng)第一制藥廠)。丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮(NO)、肌酐(SCr)試劑盒(南京建成生物工程研究所);尿素氮(BUN)試劑盒(江蘇晶美生物科技有限公司);胱抑素C(Cys C)試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司)。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 成年健康清潔級(jí)雄性SD大鼠60只,體重180~220 g,購(gòu)自廣西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(桂)2019-0035。大鼠飼養(yǎng)于溫度(26±1)℃、濕度85%、清潔級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室內(nèi),自由飲水、進(jìn)食,實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d。
1.3 動(dòng)物分組與給藥 將60 只SD 大鼠隨機(jī)分為6組,即空白對(duì)照組、磷霉素對(duì)照組、KI組、KI+磷霉素低劑量組(KI-L 組)、KI+磷霉素中劑量組(KI-M組)、KI+磷霉素高劑量組(KI-H組),每組10只。KI組腹腔注射200 mg/kg萬(wàn)古霉素建立KI模型。KI-L組、KI-M 組、KI-H 組分別腹腔注射125 mg/kg、250 mg/kg、500 mg/kg 磷霉素,30 min 后腹腔注射200 mg/kg 萬(wàn)古霉素,磷霉素對(duì)照組僅腹腔注射250 mg/kg磷霉素,空白對(duì)照組腹腔注射等量生理鹽水,1次/d,連續(xù)21 d。
1.4 血清Cys C、BUN、Scr 水平測(cè)定 給藥結(jié)束后24 h,稱體重,麻醉,取腹主動(dòng)脈血,3 000 r/min離心15 min,取上層血清,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法檢測(cè)各組大鼠血清中Cys C、BUN、Scr 水平。檢測(cè)過(guò)程嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。
1.5 腎組織病理形態(tài)觀察 取血后處死大鼠,取雙側(cè)腎臟,生理鹽水清洗后稱重,右腎置于-80 ℃冰箱中保存。將左腎置于10%福爾馬林溶液固定24 h,常規(guī)脫水,石蠟包埋、切片(厚度為5μm),行蘇木精—伊紅(HE)染色,顯微鏡下觀察腎組織病理形態(tài)變化。
1.6 腎組織SOD、NO 和MDA 水平測(cè)定 取右腎組織,用生理鹽水制成10%腎勻漿,取上清液,測(cè)定SOD、NO和MDA水平。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù),計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多組間比較采用方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 大鼠血清Cys C、BUN、Scr 水平比較 與空白對(duì)照組比較,KI組大鼠血清中Cys C、BUN、Scr水平顯著升高(均P<0.01);與KI 組比較,KI-L 組和KIM組上述指標(biāo)均顯著降低(P<0.05);KI-H組Cys C和Scr水平明顯下降(P<0.05),但BUN無(wú)明顯差異(P>0.05);空白對(duì)照組與磷霉素對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表1。
表1 6組大鼠血清中Cys C、Scr、BUN水平比較,n=10
表1 6組大鼠血清中Cys C、Scr、BUN水平比較,n=10
與空白對(duì)照組比較,##P<0.01;與KI 組比較,*P<0.05,**P<0.01。
2.2 大鼠腎組織病理形態(tài)比較 HE 染色結(jié)果顯示,空白對(duì)照組大鼠腎小管和腎小球形態(tài)正常、結(jié)構(gòu)清晰,無(wú)異常病理表現(xiàn);KI 組大鼠腎小管出現(xiàn)不同程度的變性和壞死,腎間質(zhì)出現(xiàn)嚴(yán)重水腫、大量嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),引起腎小管—間質(zhì)性腎炎;各給藥組大鼠腎組織上述形態(tài)均有所改善,見(jiàn)圖1。
圖1 大鼠腎組織HE染色圖(×200)
2.3 大鼠腎組織SOD、NO、MDA水平比較
與空白對(duì)照組比較,KI 組大鼠腎組織NO、MDA 含量顯著升高,SOD 活性降低(均P<0.01);與KI組比較,磷霉素各劑量組SOD活性明顯升高,KI-M組和KI-H組NO含量明顯降低,KI-H組MDA含量明顯降低(均P<0.05),空白對(duì)照組與磷霉素對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表2。
表2 6組大鼠腎組織SOD、NO、MDA水平比較,n=10
表2 6組大鼠腎組織SOD、NO、MDA水平比較,n=10
與空白對(duì)照組比較,##P<0.01;與KI 組比較,*P<0.05,**P<0.01。
急性KI是由各種原因?qū)е碌哪I單位和間質(zhì)、血管損傷所致,以腎缺血和腎毒性物質(zhì)導(dǎo)致的腎小管上皮細(xì)胞損傷最為常見(jiàn)。腎毒性物質(zhì)包括外源性和內(nèi)源性毒素。外源性腎毒素以藥物多見(jiàn)。血清Scr、BUN為臨床常規(guī)用于監(jiān)測(cè)腎功能的指標(biāo),由于腎臟強(qiáng)大的儲(chǔ)備和代償能力,在KI 早期,BUN 和Scr 仍可維持在正常水平。而血Cys C 具有較高的敏感度,且不受個(gè)體生理因素和外在條件的影響,是評(píng)估腎功能變化的良好指標(biāo)。文獻(xiàn)報(bào)道,Cys C可能是評(píng)估萬(wàn)古霉素相關(guān)腎毒性的理想生物標(biāo)志物[6-7]。血清Scr與Cys C聯(lián)合測(cè)定對(duì)早期KI的預(yù)測(cè)有較好的應(yīng)用價(jià)值。
萬(wàn)古霉素在近曲小管細(xì)胞內(nèi)積聚引起細(xì)胞氧化應(yīng)激和凋亡是KI發(fā)生的可能機(jī)制之一,其可能通過(guò)間接生成與炎癥相關(guān)的氧自由基,引起細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白質(zhì)變性及DNA損傷,從而導(dǎo)致腎細(xì)胞損傷。萬(wàn)古霉素可通過(guò)線粒體活性氧的產(chǎn)生和線粒體心磷脂過(guò)氧化誘導(dǎo)豬近端腎小管上皮細(xì)胞凋亡[8-10]。SOD 與MDA 分別為評(píng)價(jià)氧化應(yīng)激在抗氧化能力和氧化能力方面的重要指標(biāo),MDA 含量可反映機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化的程度,間接反映出細(xì)胞損傷的程度[11]。本研究中大鼠腎組織SOD活性下降,MDA、NO 含量增多,表明氧化應(yīng)激途徑在萬(wàn)古霉素誘導(dǎo)KI時(shí)被激活。
如何降低萬(wàn)古霉素所致的KI,潛在的策略包括延長(zhǎng)輸液時(shí)間、降低最大濃度、給予抗氧化劑、增強(qiáng)藥物排泄、重組萬(wàn)古霉素改變腎臟清除機(jī)制等[12]??赡軐?duì)萬(wàn)古霉素致KI有效的藥物包括抗氧化劑、轉(zhuǎn)運(yùn)抑制劑(西司他丁、磷霉素)、溶酶體膜穩(wěn)定劑(磷霉素)、自噬抑制劑(氯喹、巴絲霉素A1)、mTOR 激活劑等。Jennifer 等[13]在豚鼠KI 組中發(fā)現(xiàn),磷霉素可減輕順鉑引起的急性腎小管壞死和間質(zhì)性腎炎。磷霉素可抑制慶大霉素誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),保護(hù)大鼠腎臟溶酶體膜,而對(duì)肝線粒體無(wú)效[14]。本研究中,KI組大鼠血清Cys C、BUN、Scr水平顯著升高,表明成功制作大鼠急性KI 模型;顯微鏡下可見(jiàn)明顯的腎臟病理改變,以腎小管—間質(zhì)性炎癥病變?yōu)橹?。給予磷霉素后,KI 大鼠血清Cys C、Scr、BUN水平均有不同程度地降低,提示磷霉素對(duì)萬(wàn)古霉素所致KI有保護(hù)作用。磷霉素能顯著降低KI大鼠腎組織NO、MDA水平,提高SOD活性,提示磷霉素減輕萬(wàn)古霉素KI 的機(jī)制可能與抑制氧化應(yīng)激狀態(tài)有關(guān)。此外,在本研究中,磷霉素對(duì)照組與空白對(duì)照組腎功能指標(biāo)比較無(wú)明顯差異,表明在正常機(jī)能狀態(tài)下注射磷霉素時(shí),磷霉素并未對(duì)大鼠的腎功能產(chǎn)生不良影響。
綜上,磷霉素通過(guò)增強(qiáng)大鼠體內(nèi)抗氧化能力,發(fā)揮萬(wàn)古霉素KI 的保護(hù)作用。但本研究尚未就調(diào)控氧化應(yīng)激上游的具體分子機(jī)制進(jìn)行闡述。本課題組擬進(jìn)一步研究Keap1-Nrf2/ARE氧化應(yīng)激信號(hào)通路在萬(wàn)古霉素KI 中的作用及磷霉素的保護(hù)機(jī)制。此外,免疫介導(dǎo)機(jī)制也可能參與了萬(wàn)古霉素誘導(dǎo)的KI,磷霉素也有免疫調(diào)節(jié)作用,免疫機(jī)制在磷霉素對(duì)萬(wàn)古霉素KI 的保護(hù)作用機(jī)制亦值得進(jìn)一步探討。
廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2021年11期