N-乙酰半胱氨酸对高糖致大鼠腹膜间皮细胞NOX2与Trx-1表达的影响论文_王昱1,甘平(通讯作者)2

 王昱1 甘平(通讯作者)2

(1贵阳医学院 贵州 贵阳 550004;2贵阳医学院附属医院 贵州 贵阳 550004)

【摘要】 目的:观察N-乙酰半胱氨酸(NAC)对高糖致大鼠腹膜间皮细胞(HPMC)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NOX-2)及硫氧还蛋白-1(Trx-1)表达的影响,探讨其对高糖所致腹膜间皮细胞氧化应激损伤的保护作用。方法:将30只健康雄性SD大鼠按随机数字法分为对照组(n=10):每日一次25ml生理盐水腹腔注射,在接受28d腹腔注射后,改为每日一次5ml生理盐水灌胃,连续灌胃8周。模型组(n=10,HGC):每日一次25ml 4.25%腹腔透析液腹腔注射,连续注射28d,并于入组后第8、10、12、22、24、26d给予0.6mg/kg剂量的LPS进行腹腔注射,以建立腹膜纤维化模型。于28d后同样改为每日一次5ml生理盐水灌胃,连续灌胃8周。治疗组(n=10,NAC):在成功建立腹膜纤维化模型后,给予100mg/kg剂量的NAC悬液每日一次灌胃,连续灌胃8周。实验周期12周。后取腹膜组织以免疫组化学检测壁层腹膜间皮细胞NOX-2及Trx-1的表达。结果:对照组NOX-2及Trx-1少量阳性表达,而HGC与NAC组NOX-2及Trx-1阳性表达与对照组相比明显上调,但HGC组显著高于NAC组,三组间比较,差异存在统计学意义(P<0.05)。结论:N-乙酰半胱氨酸可拮抗高糖致大鼠引起的腹膜间皮细胞NOX-2及Trx-1表达,减轻氧化应激损伤,从而延缓腹膜纤维化的发生。

【关键词】N-乙酰半胱氨酸;高糖;腹膜间皮细胞;氧化应激;烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶;硫氧还蛋白-1

【中图分类号】R965 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2015)09-0099-02

腹膜透析是治疗急慢性肾功能衰竭的主要方法。腹膜透析相关性腹膜纤维化可导致腹膜超滤功能丧失,是导致患者退出腹透治疗的重要原因[1]。长期腹透时,高糖腹透液可引起腹膜间皮细胞的严重损伤,最终导致腹膜纤维化的发生[2]。虽然目前认为高糖状态可导致腹膜纤维化的发生,但其发生机制仍未十分明确[3]。为深入探讨持续高血糖状态导致腹膜纤维化的作用机制,本研究应用(临床最经典的)高糖+LPS法建立腹膜透析腹膜纤维化动物模型,探讨NAC是否能显著下调高糖致大鼠腹膜间皮细胞NOX-2及Trx-1的表达,抗氧化应激,使腹膜纤维化减轻。

1.实验材料

1.1 实验动物 随机将30只健康雄性SD级大鼠分为对照组、HGC组及NAC组三组,每组10只,所有入选大鼠均由本溪实验动物中心提供(动物批号:SCXK(辽)-2010-0001),且体重均需在(250±30)g之间。其中,对照组,体重236-263g,平均(251.35±13.21)g;HGC组,体重231~266g,平均(252.61±13.56)g;NAC组,体重233~271g,平均(255.58±15.05)g。三组体重分析,差异无统计意义(P>0.05),具可比性。

1.2 干预方法 对照组大鼠,入组后首先给予每日一次25ml生理盐水腹腔注射,在接受28d腹腔注射后,改为每日一次5ml生理盐水灌胃,连续灌胃8周。HGC组大鼠,入组后首先给予每日一次25ml4.25%腹腔透析液腹腔注射,连续注射28d,并于入组后第8、10、12、22、24、26d给予0.6mg/kg剂量的LPS进行腹腔注射,以建立腹膜纤维化模型。于28d后同样改为每日一次5ml生理盐水灌胃,连续灌胃8周。NAC组大鼠,在成功建立腹膜纤维化模型后,给予100mg/kg剂量的NAC悬液每日一次灌胃,连续灌胃8周。实验周期12周。

1.3 观察指标及方法 大鼠均于入组12周后,进行断头处死,留取腹膜组织作为标本,对NOX-2及Trx-1进行免疫组织化学染色,并于显微镜对其进行观察。所观察指标结果中,以出现深浅不等、形状不规则棕色颗粒为阳性。对比三组NOX-2及Trx-1阳性表达率。

1.4 统计方法 将SPSS 19.0作为统计学分析软件,所得数据均为计数数据,并以百分率进行表示,应用卡方检验进行统计学分析,以P<0.05时作为差异存在统计学意义。

2.结果

对照组腹膜组织中NOX-2及Trx-1阳性表达率最低,其次为NAC组,而HGC组NOX-2及Trx-1阳性表达率最高,三组间比较,差异存在统计学意义(P<0.05)。

表1 NOX-2及Trx-1阳性表达率比较[n(%)]

三组间比较,*P<0.05,差异存在统计学意义;

对照组与HGC组比较,△P<0.05,差异存在统计学意义;

对照组与NAC组比较,▲P<0.05,差异存在统计学意义;

HGC组与NAC组比较,☆P<0.05,差异存在统计学意义。

3.讨论

目前研究显示,腹透所引起的腹膜组织氧化应激是腹膜纤维化的重要机制[4]。而NOX2及Trx-1均为氧化应激损伤的标志物,其中NOX2属还原型烟酰胺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶家族。NADPH存在于吞噬细胞质膜,可生成活性氧[5]。NOX2为分布最广泛的NADPH,在动脉硬化、肝肾纤维化中均有报道,但尚无研究对其在腹膜纤维化中的表达与作用进行分析[6]。而Trx-1作为维持细胞内蛋白质还原状态的主要的二硫键还原酶,在对抗细胞的氧化应激,在维持细胞的正常生理功能中同样有着重要的作用[1]。NAC是一种含巯基化合物,在细胞内去乙酰化后生成半胱氨酸,提供合成细胞内重要的非酶类抗氧化物质谷胱甘肽的底物,维持细胞内非酶类抗氧化物质谷胱甘肽水平,稳定细胞膜,保护细胞活性。

故本研究将NOX-2及Trx-1作为观察指标对高糖大鼠腹膜组织进行观察,结果显示:对照组NOX-2及Trx-1少量阳性表达,而HGC与NAC组NOX-2及Trx-1阳性表达明显上调,但HGC组显著高于NAC组。可见腹膜纤维化状态下的大鼠,其腹膜间皮细胞内NOX-2及Trx-1的阳性表达明显上调,而NAC能显著下调高糖致大鼠腹膜间皮细胞NOX-2及Trx-1的表达。

综上所述:N-乙酰半胱氨酸可通过抑制NOX-2及Trx-1的表达,抗氧化应激损伤,从而保护腹膜间皮细胞,保护腹膜结构和功能,进一步能抗腹膜纤维化。

【参考文献】

[1] Margetts P J, Kolb M, Yu L, et al. Inflammatory cytokines, angiogenesis, and fibrosis in the rat peritoneum[J]. Am J Pathol, 2002, 160(6): 2285-2294.

[2] 房绍红,刘心平,靳玉宏,等.高糖环境下Trx-1过表达对HBZY-1细胞中MMP9表达的影响[J].中国生物化学与分子生物学报,2009,25(5):465-472.

[3] 王露,张微,彭观景.N-乙酰半胱氨酸对高糖环境中胰岛细胞的影响[J].山西医药杂志,2010,40(12上半月):1182-1183.

[4] 唐雪敏,任伟.腹膜透析相关腹膜纤维化机制的研究进展[J].国际移植与血液净化杂志,2012,10(1):6-9.

[5] 魏倩,刘晓青,焦先婷,等.NADPH氧化酶在ATP7B州小鼠脑损伤氧化应激过程中的作用[J].中华神经医学杂志,2012,11(11):1126-1130.

[6] 冯静,何艳,吴立荣,等.银杏黄酮苷元对兔颈动脉粥样硬化及NOX-2、NOX-4表达的影响[J].中药新药与临床药理,2012,23(3):274-278.

论文作者:王昱1,甘平(通讯作者)2

论文发表刊物:《医药前沿》2015年第9期供稿

论文发表时间:2015/7/21

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