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5-羟基-1-甲基海因对百草枯中毒小鼠肾损伤的防护作用研究
目的 探讨5-羟基-1-甲基海因(HMH)对百草枯(PQ)中毒所致肾损伤的防护作用及机制.方法 采用随机数字表法将15只SPF级健康昆明小鼠分为生理盐水(NS)对照组、PQ中毒模型组和HMH干预组,每组5只.采用一次性灌胃30 mg/kg PQ溶液制备PQ中毒模型;NS组灌胃等量NS ;HMH组于制模后立即给予100 mg/kg的HMH继续灌胃.于HMH灌胃后1 d处死各组小鼠并留取心脏血和肾脏组织备检.采用苏木素-伊红(HE)染色,光镜下观察肾组织形态学改变;按照试剂盒说明书步骤检测肾组织丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性;采用蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测肾组织血红素氧合酶-1 (HO-1)、白细胞介素-1β(IL-1β)蛋白表达;采用气相色谱质谱联用法(GC-TOF-MS)检测血清代谢产物,用主成分分析法(PCA)观察各组样本之间的整体分布状况,用多维分析法正交偏小二乘法-判别分析(OPLS-DA)评价模型的准确性,以重要性投影(VIP)值＞1来筛选有差异的代谢物.结果 光镜观察显示:NS组肾小球结构清晰,肾间质及血管周围无充血、无炎性细胞浸润;PQ组部分肾小球萎缩坏死,肾小球内毛细血管充血,周围炎性细胞浸润,肾小管上皮细胞肿胀,管腔轻度狭窄,偶尔出现上皮细胞坏死脱落;HMH组肾损伤程度较PQ组明显减轻.与NS组比较,PQ组肾组织MDA含量显著增加(nmol/g :6.70±0.84比2.70±0.43,P＜0.01), SOD活性显著降低(kU/L :33.30±4.66比50.20±3.23,P＜0.05),肾组织HO-1、IL-1β蛋白表达水平显著增加(HO-1/β-actin:1.11±0.12比0.61±0.13,IL-1β/β-actin:0.93±0.13比0.32±0.06,均P＜0.05).与PQ组比较, HMH组MDA含量显著下降(nmol/g:5.10±0.93比6.70±0.84,P＜0.05),SOD活性显著增加(kU/L:61.00±9.02比33.30±4.66,P＜0.05),HO-1蛋白表达水平显著下降(HO-1/β-actin :0.77±0.07比1.11±0.12,P＜0.05),而IL-1β蛋白表达水平差异无统计学意义(IL-1β/β-actin :0.87±0.13比0.93±0.13,P＞0.05).代谢产物检测结果显示:与NS组比较,PQ组肌酐、甘氨酸、琥珀酸、富马酸、柠檬酸水平显著增加(VIP值分别为1.50、1.58、1.64、1.74、1.95,均P＜0.05),而软脂酸、α-生育酚和6-磷酸葡糖酸水平显著下降(VIP值分别为1.10、1.55、1.56,均P＜0.05).与PQ组比较,HMH组肌酐、柠檬酸水平显著下降(VIP值分别为1.50、1.86,均P＜0.05),而反式4-羟基-脯氨酸、D-甘油酸、果糖-2,6-二磷酸、6-磷酸葡糖酸、氨基丙二酸水平显著增加(VIP值分别为1.36、1.55、1.63、1.68、1.76,均P＜0.05).结论 HMH通过纠正三羧酸循环紊乱、脂质过氧化、能量代谢紊乱,从而防护PQ中毒致肾损伤,其机制与通过Nrf2通路调控HO-1蛋白表达有关.
关键词： 百草枯 中毒 5-羟基-1-甲基海因 代谢组学 肾损伤 -
5-羟基-1-甲基海因对百草枯所致大鼠肾毒性防护作用的实验研究
目的探讨5-羟基-1-甲基海因（HMH）对百草枯所致大鼠肾损伤的保护作用及其可能机制。方法将24只雄性SD大鼠按随机数字表法分为对照组、百草枯组、维生素C组、HMH组4组，每组6只。对照组腹腔注射无菌生理盐水2 mg/kg；百草枯组腹腔注射等体积稀释的百草枯溶液50 mg/kg；维生素C组和HMH组腹腔注射百草枯溶液的同时分别灌胃维生素C或HMH溶液1 mmol/kg。应用Fenton法测定HMH和维生素C清除羟自由基的能力。各组分别于染毒后24 h采血并处死动物取肾组织，测定血清尿素氮（BUN）、血肌酐（SCr）及肾皮质蛋白、丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性。结果维生素C和HMH均有很好的清除羟自由基的能力，50%抑制浓度（IC50值）均为4.02 mg/mL。与对照组比较，百草枯组血清BUN、SCr及肾组织MDA含量显著升高，肾组织蛋白、GSH含量及SOD活性显著下降〔BUN（mmol/L）：40.80±2.49比13.67±1.58， SCr（μmol/L）：163.46±8.67比51.80±4.37， MDA（nmol/g）：7.51±0.23比4.52±0.33，蛋白（μmol/L）：0.94±0.14比1.35±0.10， GSH（mg/g）：1.08±0.48比3.30±0.44， SOD（kU/L）：70.74±6.42比112.89±8.72，均P＜0.01〕。与百草枯组比较，维生素C组和HMH组血清BUN、SCr及肾组织MDA显著下降，肾组织GSH含量和SOD活性显著升高〔BUN（mmol/L）：22.64±2.36、18.71±5.23比40.80±2.49， SCr（μmol/L）：97.28±4.81、89.20±6.72比163.46±8.67， MDA（nmol/g）：4.67±0.31、4.21±0.42比7.51±0.23，GSH（mg/g）：1.78±0.10、1.86±0.39比1.08±0.48，SOD（kU/L）：98.69±5.43、103.76±4.45比70.74±6.42，均P＜0.01〕；HMH组较维生素C组可显著降低SCr含量（P＜0.05），而两组在血BUN及肾组织MDA、GSH含量和SOD活性方面差异无统计学意义（均P＞0.05）。结论 HMH能防护百草枯所致的大鼠肾损伤，其机制可能与其抗氧化和清除羟自由基的作用有密切关系。
