【摘要】 目的:探讨四氢生物喋呤(bh4)对肾切除5/6(nx)后大鼠血压和尿蛋白的影响。方法 38只大鼠按照处理方法的不同分为五组:nx组、nx + bh4组(腹腔注射)、nx + l精氨酸(la)组、nx + 口服地尔硫卓(dilt)组 和假手术组。手术24小时后开始给药,并分别在给药前和给药后的第4周和第8周测量收缩压、测定尿蛋白和肌酐清除率。在实验的第8周末观察肾脏的组织学改变。结果:与假手术组比较,nx大鼠收缩压和尿蛋白均明显升高(p<0.01);bh4、la及dilt 对nx 所产生的高血压均有降低作用(p<0.01);bh4、la 和dilt 均使nx 的尿蛋白明显减少(p<0.01),但dilt 的减少幅度相对较小;nx 各组,血尿素和血清肌酐都升高,血浆肌酐清除率都降低,各组之间无明显差别(p>0.05)。nx 后的大鼠出现肾小球系膜扩张,而各治疗组肾小球系膜扩张的程度较轻。结论:nx大鼠,手术24小时后补充bh4,在8周的观察期内可以使血压保持正常,并有减少尿蛋白、阻止肾小球系膜扩张的作用。
【关键词】 四氢生物喋呤;血压;一氧化氮;蛋白尿;大鼠
肾切除5/6(nx)的大鼠,产生高血压,并且出现残留肾脏的形态学异常改变,它是研究保肾和抗高血压治疗措施常用的动物模型[1]。no合酶(nos)催化底物l精氨酸(la)产生no,bh4是no合酶(nos)的关键因子,因此bh4与no的生成量密切相关。4对原发性高血压大鼠(shr)具有降压作用,这种降压作用与传统的降压药的区别尚未见报道。本研究的目的在于探讨bh4对nx大鼠高血压作用特点及其bh4对nx所引起的肾功能异常和肾脏形态学异常的治疗作用。
1 实验方法
1.1 分组及手术实验选用45只wistar大鼠,体重380±29 g,正常饮食,自由饮水。戊巴比妥(35 mg·kg-1体重)腹腔麻醉。切除右肾,并结扎左肾动脉的两个主要分支,完成肾脏5/6切除。手术后的大鼠随机编为5组:nx组(n=9),只作5/6肾切除;四氢生物喋呤(bh4)组(n=9),5/6肾切除后再腹腔注射bh4每日10 mg·kg-1;l精氨酸(la)组(n=9),nx大鼠每日饮水中加入la1g/l,每日量130 mg·kg1;地尔硫卓组(dilt)组(n=9),nx大鼠每日饮水中加入dilt 每日30 mg·kg-1;假手术(sham)组(n=9),腹部切开后缝合,对大鼠施行假手术。分别与术前和术后的第4周、第8周,使用mrbⅲa电脑大鼠血压心率测量仪(上海市高血压研究所)测量大鼠尾动脉收缩压。实验给药均在手术24小时后开始。
1.2 实验室测定实验末了,测定血清白蛋白和胆固醇。实验前一天和实验后的第4和第8周末测定血清肌酐浓度。实验前和实验后的第4周和第8周收集相邻两天的尿量,用来测量血浆肌酐清除率和尿蛋白。收集尿之前的大鼠,每百克饮食中加入0.35 gnacl、20 g蛋白质和1.17 g精氨酸。为防止细菌感染,试管中加入6 mg的庆大霉素。标准方法测定血清肌酐、白蛋白、胆固醇和蛋白尿。
1.3 组织学检查最后,各组动物断头处死,取肾脏组织,福尔马林固定,加入石蜡油,染色和切片后在光学显微镜下观察。每只肾脏检测40个肾单位。使用半定量的方法来评估肾小球损伤的程度。用放大100倍的光镜评估小管间质性变和血管损伤的程度。量化标准依照adamczak等[2]的实验进行。
1.4 统计学处理结果使用means±sd表示,计量资料使用t检验,计数资料使用方差分析。
2 结果
2.1 血压变化实验过程中,在nx组、bh4组、la组分别各有1只大鼠因发生了严重的肾衰而死亡,被排除在实验之外。整个实验过程中,各组大鼠饮食和饮水的摄入量无明显差别。与sham组比较,nx组收缩压明显升高(p<0.01)。而各药物处理组(bh4组、la组和dilt组)血压和sham组比较无明显差别(p>0.05),即bh4、l精氨酸或地尔硫卓对nx均有降血压的作用。各药物处理组之间血压无明显差别,见图1。
2.2 实验室检查各组尿量无明显差别。nx组和sham组比较血清肌酐水平、血尿素水平和24h尿蛋白量均增高(p<0.01),24小时血浆肌酐清除率和血清白蛋白明显降低(p<0.01)。nx组和各药物处理组比较血清肌酐、血尿素和24小时血浆肌酐清除率无明显差异(p>0.05)。使用bh4、la和dilt治疗均可以使24小时尿蛋白量降低,但dilt引起的降低幅度较前二者的幅度小。
图1 四氢生物喋呤对肾切除5/6大鼠收缩压的变化
2.3 组织学检查与nx组比较,各处理组(bh4组、la组和dilt组)肾小球系膜扩张明显改善;nx组、dilt组大鼠均发生了小管间质性变,但bh4组和la组小管间质性变不明显。
3 讨论
肾脏次全切除术后,血管内皮细胞对no的生物利用度降低,从而造成高血压和肾衰的产生[3]。no是由nos催化底物la产生,因此nos活性的降低和la的含量减少均可以影响no的生成。抑制nos活性的因素包括底物的减少(la)、nos功能的损伤、nos的向下调节及nos抑制物的累积等。有文献报道,对nx大鼠使用la治疗可以对血压和肾功能产生有益的影响[1]。由于bh4是nos重要的辅因子,当bh4缺乏时,nos催化底物la不是产生no,而是产生过氧化物[4]。
nx 48h后,大鼠出现明显的高血压。补充bh4,可以阻止高血压的产生,维持给药十天,血压保持在正常范围之内。补充bh4期间nos蛋白的表达增加。为了探讨bh4是否具有长期降压效应,本实验给予bh4后,观察期延长至第8周,并且与la及传统的降血压药物进行比较。传统的降压药物选用非二氢吡啶钙通道阻滞剂地尔硫卓,因为与二氢吡啶类钙通道阻滞剂比较,目前尚没有资料显示地尔硫卓在体内可以影响no的生成[5]。结果表明,在连续8周的观察期内,bh4有明显的降血压效应,且与la和地尔硫卓的降压作用进行比较,其降压效果无明显差别。
bh4的降血压效应在肾功能正常的高血压大鼠模型曾有报道[6]。由于nx大鼠,不仅有高血压,还有蛋白尿等肾功能损坏的表现,因此我们研究了bh4对肾功能的影响。结果表明,使用bh4有减少尿蛋白和减轻肾小球系膜扩张的作用。la和dilt都可以使蛋白尿的减少,但dilt的降低幅度较bh4和la低。提示治疗高血压伴有蛋白尿的患者,使用bh4或la可能会取得较好的治疗作用。肾小球系膜扩张是肾小球硬化的先兆,实验中我们发现使用bh4较其它药物处理组(la组和dilt组)肾小球系膜扩张明显减轻。使用bh4后肾小管间质性变(严重肾功能病变的另一个标志)也有明显改善。实验的第8周末血清肌酐和血尿素浓度增高,而血浆清除率明显降低,说明nx术后,大鼠都不同程度的产生了尿毒症,各种药物治疗措施并没有使尿毒症得到改善。
慢性肾衰的大鼠为什么bh4的生物利用度会降低呢?研究表明,慢性肾衰时,过氧化物歧化酶的生成减少和nadph氧化酶的表达增加[7],这些均有利于生成更多的过氧化物,产生氧化应激。而增加nadph氧化酶的表达,可以使bh4的氧化增加,血管内皮细胞内的bh4减少,nos脱偶联,no的合成减少,ros的合成增多。口服bh4可以降低ros的产量,增加no的产量,从而使血压降低。
总之,bh4对nx大鼠有明显的降压作用,同时减少蛋白尿,并阻止肾小球系膜扩张。增加bh4增加no的合成,并阻止氧化应激,可能有利于治疗慢性肾衰伴有高血压的患者。
【参考文献】
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