氧化應激在造影劑腎病中的作用及干預研究.pdf

1、背景和目的：
　　隨著現(xiàn)代醫(yī)學影像診斷和介入治療的快速發(fā)展，造影劑腎病(CIN)的發(fā)病率呈上升趨勢，其發(fā)病機制、干預措施也受到更多的重視。老年糖尿病人群中CIN的發(fā)病機制尚未完全明確，氧化應激以及信號傳導是目前研究的熱點。我們通過制作老年糖尿病大鼠模型，觀察造影劑對腎功能和腎組織一氧化氮(NO)、一氧化氮合成酶(NOS)及谷胱甘肽(GSH)的影響，探討了NO、NOS及GSH在CIN發(fā)病機制中的作用。繼而構建表達了兩種NOS的嵌合體

2、酶，研究了嵌合體酶的類型和結構對NO合成活性的影響。臨床工作中對于老年患者，通過肌酐或者由肌酐計算得出的腎小球濾過率可能無法準確反映腎功能的變化，從而延誤CIN的診斷。本論文通過對白細胞介素18和胱抑素C在老年糖尿病患者中的表達研究，尋找早期、敏感、特異預測CIN的生物學指標?？紤]到氧化應激在CIN發(fā)病機理中的作用，抗氧化劑對于高危人群預防CIN的發(fā)生可能有一定的效果。GSH作為復雜的抗氧化網(wǎng)絡的中心，其功能是通過緩沖活性氧、調(diào)節(jié)NO循

3、環(huán)和改善控制著生長、發(fā)展和防御的細胞氧化還原信號傳遞系統(tǒng)來體現(xiàn)的。評價還原型谷胱甘肽聯(lián)合生理鹽水水化對老年糖尿病患者CIN干預效果。由于血液中的存在著大量GSH，本論文還研究了GSH與血紅蛋白的結合過程的機理，進一步了解GSH發(fā)揮作用的機制。
　　本論文的研究內(nèi)容主要包括三個部分。
　　第一部分:低滲造影劑對老年糖尿病大鼠腎毒性及一氧化氮合成酶對一氧化氮合成機理影響的研究
　　一、材料與方法
　　方法是通過建立老

4、年糖尿病大鼠模型，觀察尾靜脈注射歐乃派克350(10ml/kg)后，大鼠血肌酐、尿素氮以及腎組織勻漿NO、NOS和GSH的含量。構建表達了兩種NOS的一氧化氮合成酶，獲取了一氧化氮合成酶的光譜，研究了一氧化氮合成酶的NO合成活性，測試了對鐵氰化物、細胞色素C還原速率、黃素、NADPH氧化還原速率的影響。
　　二、結果
　　結果是老年糖尿病大鼠血肌酐、尿素氮與正常對照組比較均升高(P＜0.05)，腎組織勻漿NO、NOS、GSH

5、與正常對照組比較均下降。注射造影劑后，血肌酐與正常對照組比較明顯升高(P＜0.01)，腎組織勻漿NO和NOS與糖尿病對照組比較下降(P＜0.05)。nNOSeFNR一氧化氮合成酶表現(xiàn)出較低的血紅素還原速率。
　　第二部分:白細胞介素18、胱抑素C對老年糖尿病患者造影劑腎病的預測作用研究
　　一、材料與方法
　　選擇2011年1月到2011年10月在我院接受增強CT檢查的年齡大于60歲、糖尿病史1年以上、無明顯腎功能異常

6、的患者共30例，患者均采用低滲非離子型造影劑。ELISA法測定造影前和造影后24小時、48小時IL-18以及血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、CysC。
　　二、結果
　　觀察對象均無造影劑腎病的發(fā)生，造影后血IL-18與造影前比較無統(tǒng)計學意義(P＞0.05），造影后24小時尿IL-18、血胱抑素C升高明顯，與造影前比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05），48小時后SCr升高明顯(P＜0.05）。
　　第三部分:還原

7、型谷胱甘肽對老年糖尿病患者造影劑腎病影響及與血紅蛋白結合過程的研究
　　一、材料與方法將準備采用低滲造影劑進行增強CT掃描的96位糖尿病患者（年齡≥60歲）隨機分為兩組。一組靜脈注射還原型谷胱甘肽（于掃描前靜脈注射溶于100ml生理鹽水中的1800mg還原型谷胱甘肽，掃描后同等劑量注射兩天），同時以1ml/kgBW/h的速度靜脈注射生理鹽水(GSH組，n=48);另一組僅以相同速度靜脈注射生理鹽水(對照組，n=48)。SCr、BU

8、N、CysC和尿IL-18分別于造影前和造影后48小時測量。肌酐高于基線0.5mg/dL或者比肌酐基線值增長25％即被確認為CIN。利用多種光譜法研究了還原型谷胱甘肽與Hb的結合過程，確證了GSH對血紅蛋白的猝滅機制。根據(jù)所得到的結合常數(shù)等參數(shù)推斷出GSH與血紅蛋白之間的相互作用力的類型。由F(o)ster能量轉移理論可以得到GSH與血紅蛋白的結合距離。利用多種分子光譜法研究了GSH的存在對血紅蛋白構象的影響。
　　二、結果

9、>　　GSH組和對照組在基線特征和基線腎功能方面沒有顯著性差異。GSH組CIN的發(fā)病率稍低于對照組(2.08％vs.8.33％，P=0.364)。增強CT掃描后兩組的SCr、BUN、CysC、尿IL-18均升高，估測腎小球濾過率(eGFR)均降低。造影后兩組SCr(P=0.001)，eGFR(P=0.002)，BUN(P＜0.001)，CysC(P=0.001)和尿IL-18(P＜0.001)有顯著性差異。GSH濃度的增加導致Hb的熒光

10、強度逐漸降低。依據(jù)熱力學原理求得一系列熱力學參數(shù)，從表中看出，ΔH＜O、ΔS＜0、ΔG＜O,說明GSH與Hb作用過程是一個焓變減小、熵減、吉布斯自由能降低的自發(fā)過程，可推斷出GSH與Hb之間的作用力是以氫鍵及范德華力結合。依據(jù)峰位置的紅移或藍移來說明氨基酸周圍微環(huán)境的變化，最大發(fā)射波長發(fā)生了明顯的紅移現(xiàn)象，表明GSH改變了Hb中色氨酸殘基所處的微環(huán)境，極性增強。
　　結論：
　　1.低滲造影劑可以引起老年糖尿病大鼠腎損傷，N