Toll样受体4在小鼠心脏骤停心肺复苏后肾损伤中的作用

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目的：通过采用静脉推注冰氯化钾（KCL）停跳液致小鼠心脏骤停，然后行心肺脑复苏术，建立心脏骤停心肺复苏（CA/CPR）后肾损伤模型，观察小鼠CA/CPR后肾损伤变化，并通过检测小鼠血清肌酐和尿素氮的变化、肾脏髓过氧化物酶（MPO）的活性、肾脏Toll样受体4（TLR4）、细胞间粘附分子-1（ICAM-1）和中性粒细胞趋化因子-2（GRO-β）的蛋白及TLR4mRNA水平的表达情况，探讨TLR4在模型小鼠肾损伤过程中的作用及可能机制，以期从炎症介质途径入手为防治CA/CPR后肾脏损伤提供新的见解，并为临床复苏后防治肾损伤、提高患者存活率提供理论依据。
　　方法：
　　第一部分，选用C57BL/6小鼠随机分为：对照组（假手术组）、3min组、5min组、8min组。对模型组小鼠采用静脉推注冰氯化钾停跳液致小鼠心跳骤停，在心跳骤停3min、5min、8min后开始心肺复苏（CPR）包括给氧、静脉推注肾上腺素和胸外按压进行抢救，来建立心脏骤停心肺复苏后肾脏损伤模型。对假手术组仅行气管插管及静脉置管等CA/CPR前操作，不行CA及CPR操作。第二部分，选取
　　TLR4基因突变小鼠C3H/HeJ小鼠和其野生型C3H/HeN小鼠，随机分为：HeJ假手术组（sham-eJ）、HeN假手术组（sham-eN）、HeJ模型组（model-eJ）、HeN模型组（model-eN）。采取跟第一部分相同的方法对模型组实行CA/CPR，对假手术组仅进行CA/CPR前操作。在SPF级动物房继续饲养72h后取血标本，检测血清中尿素氮（BUN）和肌酐（Cr）水平；取肾脏组织，用来做超微电镜检查和HE染色检测肾组织的形态学变化，应用蛋白质印迹法（western-blot）检测小鼠肾脏组织的TLR4、ICAM-1、GRO-β蛋白表达情况；采用反转录酶-聚合酶连锁反应（RT-PCR）检测TLR4mRNA在小鼠肾脏组织中的表达变化；ELISA法检测各组肾脏组织中髓过氧化物酶（MPO）的活性。
　　结果：
　　第一部分，HE染色检测结果显示，C57小鼠CA/CPR后肾脏组织与假手术组相比出现明显改变，肾小球轮廓比较清楚，肾小管上皮细胞不同程度的出现空泡、滴状变性，部分上皮细胞坏死、脱落，基底膜暴露，大量炎症细胞浸润，部分管腔扩张，肾小管损伤半定量评分结果差异显著，有统计学意义。与假手术组相比模型组血清尿素氮（BUN）和肌酐（Cr）明显升高。TLR4mRNA及TLR4、ICAM-1及GRO-β蛋白在模型组小鼠肾脏的表达比假手术组明显增加。与假手术组相比，模型组肾脏组织MPO活性显著增高。以上变化与心脏骤停时间呈明显的正相关性。
　　第二部分，超微电镜和HE染色检测显示，HeJ和HeN假手术组肾小球、肾小管结构清晰，微绒毛结构和刷状缘排列紧密，线粒体结构无明显变化，病理改变不明显，模型组小鼠可见肾小球轮廓比较清晰，肾小管上皮细胞不同程度的出现了空泡变性，而且部分上皮细胞坏死、脱落，基底膜暴露，大量炎症细胞浸润，部分管腔扩张，肾小管损伤的半定量评分结果有统计学意义，HeN模型组小鼠肾小管损伤程度明显重于HeJ模型组。超微病理显示HeN模型组小鼠肾小管上皮细胞水肿，胞浆淡然疏松，气球样变，细胞核水肿，线粒体可见气球样变，远曲小管微绒毛脱落。HeJ模型组小鼠比HeN模型组病变轻微，仅有上皮细胞水肿，空泡样变性，细胞核水肿，刷状缘及微绒毛结构变化不大。模型组小鼠血清BUN和Cr水平明显高于假手术组。HeN小鼠模型组与对照组相比TLR4mRNA及蛋白在肾脏组织表达明显增加；ICAM-1和GRO-β蛋白表达在模型组明显增高，MPO活性检测发现在模型组也明显增高，而且ICAM-1和GRO-β蛋白表达及MPO活性在HeJ小鼠肾脏组织升高趋势明显弱于HeN小鼠。
　　结论：小鼠心脏骤停心肺复苏后，出现急性肾损伤，主要由于肾脏缺血再灌注损伤导致小管上皮细胞损伤，炎症因子、趋化因子及粘附因子等浸润，共同导致肾脏病理改变；TLR4、ICAM-1、GRO-β表达及MPO活性在模型组明显增加。随着心脏骤停时间的延长，复苏后肾脏形态学改变越严重，TLR4及其下游基因的表达及MPO活性也与心脏骤停时间呈正比例关系。说明TLR4等炎症因子及趋化因子在CA/CPR后肾脏损伤中扮演着非常重要的角色。而且基因突变型（TLR4-/-） HeJ小鼠比野生型（TLR4+/+）HeN小鼠肾脏形态改变、炎症因子及趋化因子的表达都显著轻微，进一步说明TLR4参与小鼠心脏骤停心肺复苏后肾脏损伤机制及介导炎症反应，并且肾脏损伤极有可能通过活化TLR4信号通路来介导早期肾脏缺血再灌注损伤。

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作者
张庆松;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科泌尿外科学
授予学位硕士
导师姓名李钢;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类肾脏手术;
关键词
心脏骤停; 心肺复苏; 细胞间粘附分子; 中性粒细胞趋化蛋白; 髓过氧化物酶; 肾脏损伤;

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