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慢性心力衰竭肾脏功能减退及相关机制研究

作　者: 谭红梅
导　师: 祝善俊
学　校: 第三军医大学
专　业: 内科学
关键词: 心力衰竭肾功能减退肾素-血管紧张素系统血管紧张素受体阻断剂氯沙坦钾水通道蛋白-2 内皮素-1
分类号: R692
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

研究背景保护肾脏功能对延缓慢性心力衰竭(CHF)患者的病情进程具有重要意义。流行病学证据表明,在CHF患者中,即使轻度肾功能减退也是导致预后不良的重要危险因素。近年来,CHF患者心脏和肾脏间的相互作用已成为学术界热切关注的焦点。已有研究表明,CHF患者往往伴有以肾小球滤过功能受损为主要特征的肾功能异常,同时肾脏交感神经压力反射在CHF患者中也是受损的。因此,研究早期肾功能减退在CHF病程进展中的作用,具有非常重要的意义。目前,血清肌酐(CREA)、尿素氮(UREA)是临床上用于检测肾功能最常用的生化指标,但其浓度受肌肉、饮食、众多疾病状态等诸多因素的影响而发生改变,且只有在肾功能严重下降时,其水平才高于正常值,因此不能作为诊断CHF患者早期肾功能减退的检测指标。血清胱抑素C(CysC)、内皮素-1(ET-1)、尿液微量白蛋白(MA)、β2-微球蛋白(β2-MG)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖酐酶(NAG)、水通道蛋白-2(AQP-2)的水平很少受各种因素的影响,且在肾功能减退早期阶段就开始发生改变,因此,作为早期肾功能减退的生化指标已用于临床和实验研究。血清CysC的浓度完全取决于肾小球滤过率;在各种炎症、免疫损伤等原因引起的肾小球滤过屏障损伤时,MA从尿液漏出会增多;当肾小管损伤,重吸收功能受损时,尿液中β2-MG、NAG的水平增加;肾脏AQP-2的水平直接影响肾脏对水分的重吸收,其中部分AQP-2可脱落于小管腔被尿液冲出。因此,尿液AQP-2的水平可能能间接反映肾脏功能。血清ET-1的水平严重影响着机体的血流动力学状态,而后者与肾功能呈正相关。因此,我们也检测了两组人员血清ET-1的水平。内皮素-1(ET-1)是Yanagisawa等1988年从猪的主动脉内皮细胞分离纯化出来的由21个氨基酸组成的血管活性肽。研究发现,内髓集合管上皮细胞产生的大量内皮素,可以降低肾脏对抗利尿激素的敏感性,抑制水的重吸收,减轻CHF患者心脏的前负荷。1993年Fushimi等发现了水通道蛋白-2(AQP-2),主要在肾脏集合管主细胞的管腔侧细胞膜和胞质内表达,是受精氨酸加压素(AVP)调控的最主要的肾脏水通道蛋白,其表达及穿梭调节与集合管重吸收密切相关。因此,集合管ET-1和AQP-2均在维持机体水平衡中起着重要作用。血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)是肾素-血管紧张素系统的主要活性物质,在多种组织,如血管平滑肌、肾上腺、肾脏和心脏中与AT1受体结合,具有收缩血管和促进醛固酮释放等生物学效应,从而增加了心脏的前后负荷。AngⅡ受体拮抗剂(ARB)-氯沙坦钾,选择性作用于AT1受体,阻断了上述AngⅡ对机体产生的有害作用,从而有效地保护了CHF患者的心肾功能。本课题从临床病人、动物模型两个层面进行研究,并给予ARB-氯沙坦钾进行干预治疗,探讨CHF时早期肾功能减退的机制和氯沙坦钾的治疗作用。研究方法1.选取CHF患者和健康体检者分别作为CHF组和对照组。将CHF组患者随机分为常规治疗和氯沙坦钾两亚组,均给予8周治疗;体检健康人员作为对照组。治疗前检测两组血清ET-1的水平、心脏收缩功能,如左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室射血分数(LVEF)、左心室缩短分数(LVFS)及肾功能,如血清CREA、UREA、CysC,尿液AQP-2、MA、β2-MG、NAG的水平。治疗8周后再次检测CHF组两亚组心脏和肾脏功能各项指标的水平。2.将小鼠分为假手术组、CHF组和氯沙坦钾组。结扎左冠状动脉前降支建立心肌梗死(AMI)后CHF模型,假手术组小鼠只穿过不结扎左冠状动脉。分别于术前、术后2周检测3组小鼠血流动力学指标,如左心室舒张末期压(LVEDP)、左心室收缩末期压(LVESP)、左心室压力最大上升/下降速率(±dp/dtmax)。将血流动力学指标值的显著改变作为CHF模型建立成功与否的标志。将CHF小鼠随机分为CHF组和氯沙坦钾组。术后2周CHF组和假手术组小鼠予以饮用水1.5ml灌胃,氯沙坦钾组小鼠予以0.2%氯沙坦钾1.5ml灌胃,均1/日,连续8周。术后10周检测以上血流动力学指标,另外还检测以下指标:(1) RT-PCR法检测3组小鼠肾脏组织AQP-2、ET-1 mRNA的表达;(2)免疫组织化学法检测3组小鼠肾脏组织AQP-2、ET-1蛋白表达及分布;(3)Western blot法检测3组小鼠肾脏组织AQP-2、ET-1蛋白的表达。结果1.与对照组比较,治疗前CHF组LVEDD值显著增大,LVEF、LVFS值显著降低。与治疗前比较,治疗8周后CHF两亚组患者LVEDD值均显著减小,而LVEF、LVFS值均显著增高。治疗前CHF两亚组之间各项指标值差异无统计学意义;但在治疗8周后,与常规治疗组比较,氯沙坦钾组患者LVEDD值显著减小,LVEF、LVFS值显著增高。2.治疗前对照组、CHF组血清CREA、UREA、尿液NAG、β2-MG的水平均在正常值范围内。3.与对照组比较,治疗前CHF组患者血清CysC、ET-1、尿液MA、AQP-2的水平显著增高。与治疗前比较,治疗8周后CHF两亚组患者以上指标的水平均显著降低。治疗前CHF两亚组患者上述各项肾功能指标的水平差异无统计学意义,但在治疗8周后,与常规治疗组比较,氯沙坦钾组患者以上指标的水平均显著降低。4.与术前比较,术后2周假手术组小鼠血流动力学各项指标值差异无统计学意义,而术后2周CHF组、氯沙坦钾组小鼠LVEDP值均显著增高,LVESP、±dp/dt max值显著降低。5.与假手术组比较,术后10周CHF组小鼠LVEDP值显著增高,氯沙坦钾组LVEDP值较CHF组显著降低,但仍显著高于假手术组;与假手术组比较,术后10周CHF组小鼠LVESP、±dp/dt max值显著降低,氯沙坦钾组LVESP、±dp/dt max值较CHF组显著增高,但仍显著低于假手术组。6.HE染色光镜下可见三组小鼠肾组织肾小球结构均无明显病理改变。假手术组小鼠肾小管结构也正常;CHF组小鼠肾小管上皮细胞可见空泡形成;氯沙坦钾组小鼠肾组织病理改变较CHF组有所减轻,但肾小管上皮细胞仍可见水肿、变性改变。7.与假手术组比较,CHF组小鼠肾组织AQP-2mRNA、AQP-2蛋白的表达水平显著增强;氯沙坦钾组小鼠肾组织AQP-2mRNA、AQP-2蛋白的表达水平较CHF组显著减弱,但其表达水平仍显著高于假手术组。8.免疫组织化学染色后,光镜下可见肾组织AQP-2蛋白阳性表达呈棕黄色颗粒,主要位于集合管上皮细胞部位。假手术组小鼠肾组织AQP-2呈轻度棕黄色染色;CHF组小鼠肾组织AQP-2染色较假手术组显著增强;氯沙坦钾组小鼠肾组织AQP-2染色较CHF组染色稍减弱,但较假手术组显著增强。9.与假手术组比较,CHF组小鼠肾组织ET-1mRNA、ET-1蛋白的表达水平显著增强,且氯沙坦钾组小鼠肾组织ET-1mRNA、ET-1蛋白的表达水平较CHF组也显著增强。10.免疫组织化学染色后,光镜下可见肾组织ET-1蛋白阳性表达呈棕黄色颗粒,主要位于肾小球和肾小管上皮细胞。假手术组小鼠肾组织可见轻度棕黄色染色;CHF组较假手术组染色增强;氯沙坦钾组染色较CHF组染色也明显增强。结论1.血清CysC和尿液MA、AQP-2的水平显著增高,表明CHF患者存在以肾小球滤过功能受损为特征的早期肾功能减退。2.尿液NAG、β2-MG水平正常,表明CHF患者肾小管重吸收功能正常。3.临床上常用的肾功能生化指标血清,如血清CREA、UREA浓度的检测对CHF患者早期肾功能无诊断意义;早期肾功能指标,如血清CysC和尿液MA、AQP-2水平的联合检测对CHF患者早期肾功能减退具有诊断价值。4.血清ET-1水平显著增高,表明CHF患者存在明显血流动力学改变。5. CHF小鼠肾组织AQP-2基因、蛋白表达水平增加,促进了集合管对水的重吸收;CHF小鼠肾组织ET-1基因、蛋白表达水平降低,可能是容量负荷增加所致,抑制了集合管对水的重吸收。6.氯沙坦钾能有效改善CHF患者的心脏收缩功能及CHF患者、CHF小鼠血流动力学状态;7.氯沙坦钾能显著改善CHF患者的肾小球滤过功能。8.氯沙坦钾能下调CHF小鼠肾组织AQP-2基因、蛋白的表达;上调CHF小鼠肾组织ET-1基因、蛋白的表达,其意义在于抑制集合管对水的重吸收,促进水钠排泄,这可能是对此药延缓CHF病程进展作用机制的新解释。

全文目录

英文缩写索引  6-8
英文摘要  8-14
中文摘要  14-18
论文正文慢性心力衰竭肾脏功能减退及相关机制研究  18-78
  前言  18-21
  第一部分慢性心力衰竭患者肾功能减退的特点及氯沙坦钾的干预效应  21-37
    材料与方法  21-24
    结果  24-31
    讨论  31-36
    小结  36-37
  第二部分 CHF小鼠早期肾功能减退的机制及氯沙坦钾的干预作用  37-67
    实验一 CHF小鼠肾组织AQP-2表达的改变及氯沙坦钾的干预作用  37-60
      材料与方法  37-52
      结果  52-58
      讨论  58-60
    实验二 CHF小鼠肾组织ET-1表达的改变及氯沙坦钾的干预作用  60-66
      材料与方法  61-63
      结果  63-65
      讨论  65-66
    小结  66-67
  全文总结  67-68
  致谢  68-69
  照片  69-72
  参考文献  72-78
文献综述一慢性心力衰竭中肾损伤的研究进展  78-84
  参考文献  82-84
文献综述二中性肽链内切酶与心血管疾病关系的研究进展  84-88
  参考文献  87-88
文献综述三氯沙坦钾的临床研究进展  88-95
  参考文献  92-95
研究生期间发表论文  95-96
英文论著  96-104

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