背景泌尿系結(jié)石是世界范圍內(nèi)常見疾病,其患病率逐年增加,嚴(yán)重危害患者的生活質(zhì)量。分子氫以其抗氧化、抗炎等作用在越來越多疾病中發(fā)揮著重要作用,富氫水飲用作為便捷的給氫方式,其在泌尿系結(jié)石中的保護(hù)作用值得進(jìn)一步研究。腎臟草酸轉(zhuǎn)運(yùn)體,包括SLC26A1、SLC26A2及SLC26A6,在草酸轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮著重要作用,影響尿液草酸排泄,可能在泌尿系結(jié)石發(fā)生發(fā)展中具有重要影響?；谵D(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)在發(fā)掘疾病靶點(diǎn)中的獨(dú)特作用,利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析泌尿系結(jié)石的潛在治療靶點(diǎn)值得期待。
目的1.研究富氫水飲用在高草酸飲食誘導(dǎo)結(jié)晶腎損傷中的療效。2.研究腎臟草酸轉(zhuǎn)運(yùn)體在高草酸飲食下的變化情況以及富氫水在其中的作用。3.利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序篩選高草酸飲食誘導(dǎo)結(jié)晶腎損傷的相關(guān)通路并探討富氫水在其中發(fā)揮的作用機(jī)制。方法1.24只雄性ICR小鼠被隨機(jī)分為3組:正常飲食組,高草酸飲食組和高草酸飲食聯(lián)合飲用富氫水組。利用ELISA試劑盒檢測(cè)血清中肌酐、尿素氮、KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-1β、MDA、SOD、GSH-Px以及CAT水平。采用HE染色來評(píng)估腎臟病理?yè)p傷情況,Pizzolato染色以評(píng)估腎臟結(jié)晶沉積情況,腎臟纖維化程度則采取Masson染色評(píng)估,腎小管上皮細(xì)胞凋亡情況則通過TUNEL染色來評(píng)估。通過免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)OPN、CD44以及纖維化相關(guān)分子在腎組織中的表達(dá)情況。2.通過蛋白免疫印跡和免疫組化染色檢測(cè)腎組織中草酸轉(zhuǎn)運(yùn)體SLC26A1、SLC26A2及SLC26A6的表達(dá)情況。通過PROMO數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)草酸轉(zhuǎn)運(yùn)體上游轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,JASPAR數(shù)據(jù)庫(kù)獲取轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子與啟動(dòng)子的結(jié)合序列。通過蛋白免疫印跡檢測(cè)腎組織中HES1表達(dá)情況。對(duì)腎組織行ROS染色評(píng)估ROS產(chǎn)生情況。3.首先通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?qū)Σ町惢蜻M(jìn)行篩選,然后對(duì)篩選得到的差異基因進(jìn)行GO及KEGG富集分析進(jìn)一步篩選信號(hào)通路。將相應(yīng)通路中的基因輸入STRING數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行蛋白-蛋白網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。腎組織中PI3K/AKT通路、NF-κB通路以及TGF-β通路相關(guān)分子的表達(dá)情況則通過蛋白免疫印跡以及免疫組化染色檢測(cè)。結(jié)果1.高草酸飲食誘導(dǎo)的結(jié)晶沉積、腎臟損傷、腎臟纖維化以及小管上皮細(xì)胞凋亡情況在飲用富氫水后顯著改善。高草酸飲食小鼠血清中腎損傷指標(biāo)、炎癥指標(biāo)及氧化應(yīng)激指標(biāo)顯著升高,飲用富氫水后發(fā)生回調(diào)。高草酸飲食小鼠腎組織中CD44、OPN及纖維化分子(α-SMA、FN及COL IV)表達(dá)顯著增加,在飲用富氫水后表達(dá)減少。2.在高草酸飲食小鼠的腎組織中,SLC26A1和SLC26A2表達(dá)水平升高,SLC26A6表達(dá)水平降低,在飲用富氫水后發(fā)生回調(diào)。3個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)體的上游轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子取交集,共獲得12個(gè)共同的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,分別為Jund、Cebpb、c-Jun、cFos、Hoxa5、Usf1、Nf1、Yy1、Cebpa、Myog、Myod、Hes1。高草酸飲食小鼠腎組織中HES1表達(dá)水平升高,飲用富氫水后表達(dá)水平降低。高草酸飲食誘導(dǎo)的腎臟ROS產(chǎn)生增加在飲用富氫水后得到改善。3.轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析后,共得到3566個(gè)差異基因,利用KEGG對(duì)差異基因所集中的信號(hào)通路進(jìn)行分析,挑選其中的PI3K-AKT通路、NF-κB通路以及TGF-β通路進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。高草酸飲食小鼠腎組織中PI3K-AKT通路相關(guān)分子(PI3K、AKT及p-AKT)、NF-κB通路相關(guān)分子(p65、p-p65、NLRP3及IL-1β)以及TGF-β通路相關(guān)分子(TGF-β、p-Smad2、p-Smad3)表達(dá)水平升高,在飲用富氫水后表達(dá)水平降低。

結(jié)論1.富氫水對(duì)高草酸飲食誘導(dǎo)的結(jié)晶腎損傷具有保護(hù)作用。2.富氫水通過下調(diào)腎臟HES1的表達(dá),進(jìn)而減少SLC26A1和SLC26A2表達(dá),增加SLC26A6表達(dá),從而減少腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)的草酸蓄積,減少腎臟ROS的產(chǎn)生。3.富氫水可能通過抑制PI3K/AKT通路、NF-κB通路以及TGF-β通路,從而發(fā)揮抗氧化、抗炎、抗纖維化的作用,減輕高草酸飲食誘導(dǎo)的結(jié)晶腎損傷。 

10.26998/d.cnki.gjuyu.2021.000179