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编号:10253383
氯沙坦及苯那普利对慢性肾衰大鼠肾功能和细胞凋亡的影响
http://www.100md.com 《肾脏病与透析肾移植杂志》 1999年第4期
     作者:周富华 王笑云

    单位:南京医科大学第一附属医院肾内科(210029)

    关键词:慢性肾功能衰竭;氯沙坦;细胞凋亡

    肾脏病与透析肾移植杂志990407

    摘 要 目的:探讨血管紧张素Ⅱ受体-1拮抗剂(AT1A)和血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)对慢性肾衰(CRF)肾功能的影响及可能的机制。 方法:观察氯沙坦和苯那普利对5/6肾切除模型大鼠蛋白尿、肌酐清除率(Ccr)以及肾小球和肾小管细胞凋亡程度等方面的影响。 结果:两药物治疗组在给药10周后对CRF大鼠的平均收缩压、Ccr以及尿蛋白均有明显改善;CRF大鼠较假手术组其肾小球和肾小管细胞凋亡指数增高(P<0.01),而氯沙坦和苯那普利对此有明显抑制作用,此效应氯沙坦比苯那普利更加显著。 结论:AT1A和ACEI可能通过抑制CRF时肾实质细胞过度凋亡而产生肾保护效应。
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    EFFECTS OF LOSARTAN ON RENAL PROTECTION AND APOPTOSIS IN PARTIAL FIVE-SIXTHS NEPHRECTOMIZED RATS

    Zhou Fuhua,Wang Xiaoyun

    Department of Nephrology,the First Affiliated Hospital,Nanjing Medical University,Nanjing,210029

    OBJECTIVE To investigate the renal protective effects of angiotensin Ⅱ type 1 receptor antagonist(AT1A)and the underlying mechanism in 5/6 nephrectomized(NX)rats.
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    METHODOLOGY Losartan(a AT1A)was investigated in this study with respect to its effects on renal creatinine clearance,proteinuria,and apoptotic index(AI),as compared to those of benazepril(a ACE inhibitor).Four groups of rats were used:sham-operated rats;vehicle-treated 5/6 NX rats;losartan treated 5/6 NX rats and benazepril(an angiotenin Ⅰ converting enzyme inhibitor)treated 5/6 NX rats.Apoptosis was determined with in situ detection of nuclear DNA fragmentation.

, 百拇医药     RESULTS Both losartan and benazepril treatments resulted in significant improvement of systolic blood pressure,creatinine clearance,urinary protein excretion.Apoptotic index(AI)of glomeruli in vehicle-treated 5/6 NX rats was significantly increased as compared to that in the sham-operated rats(101.67±37.3 vs. 17.17±5.0,P<0.01),so was the AI of tubuli(119.5±54.8 vs. 19.8±9.1,P<0.01)。Both losartan and benazepril treatment significantly reduced AI in 5/6 NX rats(AI of glomeruli:39.0±16.3 and 64.33±32.4 respectively;AI of tubuli:25.8±10.9 and 63.8±40.3 respectively),as compared to those of vehicle-treated 5/6 NX rats.These effects were more obvious in losartan treated 5/6 NX rats than in benazepril treated 5/6 NX rats.
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    CONCLUSION Losartan and benazepril have similar renal protective effects in renal ablation rat model,which may be related to their effects on the apoptotic process both in glomeruli and tubuli.

    Key words losartan apoptosis nephrectomized rat model

    血管肾张素Ⅱ(ATⅡ)是肾素-血管紧张素系统(RAS)最主要的促进慢性肾衰(CRF)持续进展的效应物质,抑制ATⅡ活性的药物可以有效的延缓CRF的进展,已知血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)是其中重要一种。而血管紧张素Ⅱ受体-1拮抗剂(AT1A)是一类新的ATⅡ抑制剂,目前已开始应用于临床。但是AT1A在肾脏保护方面与ACEI是否存在差异,其作用机制如何,目前研究较多但尚无定论。作者采用5/6肾切除大鼠模型,以ACEI(苯那普利)作为对照,观察了AT1A(氯沙坦)对CRF大鼠肾功能的影响;并通过对肾脏标本进行细胞凋亡(apoptosis)定量观察,探讨了细胞凋亡在CRF进展中的作用,进一步了解了AT1A和ACEI对CRF的肾保护机制。
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    1 材料和方法

    1.1 实验动物 雄性Spragne-Dawley大鼠,体重232.92±14.59g,由南京医科大学动物实验中心提供。CRF模型采用两步法切除大鼠5/6肾脏,假手术组大鼠手术程序相同,但保留双肾,术后予以自由饮水和饮食。模型建立1周后分为下列四组开始给药,A组:假手术对照组(n=6);B组:CRF组(n=6),A组和B组每日喂予2ml蒸溜水。C组:CRF+AT1A治疗组(n=6),每日经口插管至胃给予氯沙坦40 mg/(kg.d);D组:CRF+ACEI治疗组(n=6),给予苯那普利10 mg/(kg.d)。定期测定各组大鼠尾动脉血压,治疗10周后全部大鼠分别置代谢笼收集24h尿液,次日在予以1%苯巴比妥钠腹腔内注射麻醉后摘取左侧肾脏并采血,肾脏标本立即置于4%中性多聚甲醛固定24h后石蜡包埋,常规HE染色后镜检。

    1.2 肾细胞凋亡检则 采用TUNEL法(TdT-mediated dUTP-biotin nick end-labeling)定量观察凋亡细胞,试剂购自德国Boehringer Mannheim公司,实验步骤简述如下[1]:切片厚4μm,常规脱蜡。蛋白酶K消化,4%多聚甲醛固定后,加TUNEL标记液(含末端脱氧核苷酸转移酶以及荧光素标记的脱氧核糖核酸等),在37℃下孵育0.5h,用碱性磷酸酶酶联荧光素抗体(Anti-fluo-Ap)孵育后以四氮唑蓝显色30min后终止。在光学显微镜下每例分别观察皮质部50个肾小球和100个肾小管中阳性凋亡细胞总数,计算每组平均肾小球细胞凋亡指数以及肾小管细胞凋亡指数[2]
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    1.3 生化测定 血清及尿液肌酐用自动生化分析仪检测;尿蛋白测定采用考马斯亮蓝法,以牛血清白蛋白作标准。肌酐清除率(Ccr)按下列公式计算:

    1.4 统计学处理 所有数据用均数±标准差表示;两组数据比较采用student t检验或t′检验作统计学处理,P<0.05有统计学意义。

    2 结 果

    2.1 血压和肌酐清除率 氯沙坦和苯那普利两治疗组在给药10周后平均收缩压均较未治疗的CRF组显著下降(P<0.01),Ccr亦明显改善(P<0.05),而两治疗组组间比较差异不显著(P>0.05)(见附表)。

    附表 各组部分实验结果 组 别

    假手术组(A)
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    肾衰未治疗组(B)

    氯沙坦治疗组(C)

    苯那普利治疗组(D)

    系统血压(kPa)

    16.8±1.3**

    23.0±2.3

    18.8±1.6**

    18.0±1.7**

    Ccr(ml/min.kg-1)

    5.3±1.2**
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    2.9±0.6

    4.5±1.6*

    4.2±1.0*

    尿蛋白(mg/d)

    26.7±6.8**

    139.0±72.5

    70.5±26.2*#

    37.4±8.3**

    小球凋亡指数

    17.2±5.0**
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    101.7±37.3

    39.0±16.3**

    64.3±32.4*

    小管凋亡指数

    19.8±9.1**

    119.5±54.8

    25.8±10.9**#

    63.8±40.3*

    与B组相比*P<0.05**P<0.01;与D组相比P<0.05
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    2.2 蛋白尿 CRF鼠较对照组尿蛋白明显增加(P<0.01),氯沙坦和苯那普利对此均有明显抑制作用,苯那普利组优于氯沙坦组(P<0.05)(见附表)。

    2.3 肾脏细胞凋亡指数 TUNEL法是目前定量检测细胞凋亡的敏感且可靠的方法之一,阳性凋亡细胞表现为细胞核呈兰紫色且深染浓密(见图1)。肾小球细胞凋亡指数和肾小管细胞凋亡指数CRF鼠比假手术对照组显著增加(P<0.01),经氯沙坦和苯那普利治疗后两者均明显下降。氯沙坦组其凋亡指数低于苯那普利组,尤其是对肾小管细胞凋亡的抑制更为明显(P<0.05)(见附表及图2)。

    图1 TUNNEL法检测肾脏细胞凋亡

    图A示CRF组大鼠,其肾小管细胞凋亡明显;图B示氯沙坦治疗组,肾小管凋亡细胞显著减少(×400)
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    图2 各组肾小球和肾不管细胞凋亡状况

    与CRF组相比*P<0.05,**P<0.01与苯那普利组比P<0.05

    3 讨 论

    3.1 CRF时细胞凋亡的作用 肾小球硬化是以细胞外基质堆积和肾实质细胞数量下降为特征的,肾实质细胞数量下降意味着存在细胞死亡。细胞死亡有两种表现形式:其一是细胞坏死,其二是细胞凋亡。研究已发现细胞凋亡与肾脏病的关系越来越密切,在进展性IgA肾病和狼疮性肾炎等肾脏疾病中,肾实质细胞凋亡增加与肾小球硬化密切相关[2,3];在小管间质损害诱发的CRF中,细胞凋亡现象亦很普遍[4,5]。本研究资料表明,5/6肾切除大鼠10周时,无论肾小球还是肾小管其细胞凋亡指数显著增加,提示肾脏实质细胞凋亡增加参与了CRF进展过程,其可能是肾病进展的原因之一。
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    3.2 AT1A和ACEI对CRF的作用 ATⅡ是RAS系统的主要效应物质,它的前体是血管紧张素Ⅰ,经血管紧张素转换酶(ACE)等酶的作用转换为ATⅡ,ATⅡ必须与其受体结合后才能发挥生物学效应。ACEI可直接使ATⅡ生成减少,而AT1A则选择性作用于AT1受体,阻断ATⅡ与其受体的结合。本组资料表明,氯沙坦和苯那普利一样对系统性血压的控制以及Ccr的改善等方面均有良好的疗效,两者在治疗10周后疗效并无明显的差异。CRF大鼠蛋白尿在两治疗组亦明显下降,但在程度上苯那普利组优于氯沙坦组。此可能与ACEI治疗时缓激肽积聚有关,因为缓激肽能使ACEI的降尿蛋白作用增强[6]

    本实验亦表明,氯沙坦和苯那普利对CRF肾细胞凋亡均有显著的抑制作用,治疗10周后无论是肾小管还是肾小球其细胞凋亡均明显下降,从而有效的防止了肾实质细胞的缺失,对延缓CRF的进展起到了一定的作用。而氯沙坦较苯那普利的抑制效果更好,但更长期的治疗效果尚有待于进一步观察。Thomas等[5]在环孢素诱导的肾病研究中亦发现氯沙坦可以明显抑制肾小管间质的细胞凋亡。
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    3.3 AT1A和ACEI影响细胞凋亡的可能机制 AT1A和ACEI抑制CRF大鼠肾小球和小管发生过度的细胞凋亡的确切机制,目前尚不清楚。但可能与下列因素有关:其一,研究表明,细胞凋亡是由于细胞钙内流增加、细胞内钙大量蓄积所诱发。ATⅡ与细胞膜受体结合后,刺激磷酸脂酶C,使受体依赖钙通道开放,促使钙离子向细胞内流,最终导致细胞内钙离子大量蓄积而诱发细胞凋亡,有实验表明,ATⅡ可以诱导多种细胞发生凋亡[5,7,8],而CRF时肾脏ATⅡ活性则显著增强。其二,肾小球内高压可诱使部分肾脏细胞发生凋亡[9],CRF时肾小球内压力显著增高,其可能是CRF时某些细胞凋亡增加的原因之一。而氯沙坦和苯那普利均能有效地缓解肾小球内高压力[6,10],故两者对CRF时肾小球细胞凋亡均可能产生抑制作用。其三,在CRF进展中,转化生长因子-β(TGF-β)在肾脏中表达显著增加。TGF-β不仅能促进细胞外基质的堆积,而且也是一种细胞凋亡诱导剂[11],对CRF时肾实质细胞凋亡可能起了促进作用。而有研究表明[12],残余肾模型大鼠早期时AT1A和ACEI均能抑制肾脏TGF-β的表达,随着病情的进展,AT1A的抑制作用明显优于ACEI,此也可能是CRF时氯沙坦的抑制凋亡作用优于苯那普利的原因。
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    综上所述可认为:①AT1A和ACEI一样对CRF大鼠的高血压、蛋白尿、Ccr等方面的改善均有良好的疗效。②CRF大鼠较假手术组的肾小球和肾小管细胞凋亡数增加;AT1A和ACEI对此均有抑制作用,此可能是AT1A和ACEI的肾保护机制之一。且AT1A作用明显,尤其是对肾小管细胞凋亡的抑制更显著。

    作者简介:周富华 研究生,现在南京医科大学第二附属医院

    参考文献

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    11 Craig B Thompson.Apoptosis in the pathogenesis and treatment of disease.Science,1995,26:1456

    12 Masakuni N,Ryo F,Takanori M et al.Effects of candesartan cilexetil(TCV-116)and enalapril in 5/6 nephrectomized rats.Kidney Int,1997,52(Suppl 63):S136

    (1999-02-12收稿,1999-03-15修回), 百拇医药