氢气对蛛网膜下腔出血致急性肾损伤大鼠的保护作用

目的探讨氢气对蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage, SAH)致急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)大鼠的保护作用。

方法 SPF级雄性Sprague Dawley(SD)大鼠,350～400 g,按随机数字表法分为对照组、模型组和氢气治疗组,每组12只大鼠。模型组和氢气治疗组采用大脑中动脉穿刺法和造影剂复合甘露醇输注模拟SAH模型;氢气治疗组大鼠在模型制备成功后24 h和48 h时置入预充2.9%浓度氢气的麻醉诱导箱中2 h作为氢气治疗,模型组置入预充空气的诱导箱;对照组除不刺破颅内血管外,其他操作均与模型组相同。在模型制备成功后72 h取主动脉血0.7～1.0 mL,检测尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)和血肌酐(serum creatinine, SCr)水平。经心脏灌注后肾组织取材,采用苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining, HE)观察大鼠肾脏病理变化;酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)测定大鼠肾脏组织活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)水平;蛋白印迹法测定大鼠肾脏组织B淋巴细胞瘤2 (B-cell lymphoma-2,bcl-2)、bcl-2相关蛋k(bcl-2 associated-k, bak)及裂解的半胱氨酸蛋白酶3(cleaved caspase-3)蛋白表达;免疫荧光法测定大鼠肾脏细胞凋亡率;在细胞实验中采用300μmol/L过氧化氢处理24 h肾小管上皮细胞(NRK52E)的方法制备氧化应激模型,干预后24 h、48 h分别用2.9%浓度氢气处理2 h,检测肾上皮细胞内丙二醛(malonaldehyde, MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)含量以及细胞凋亡率。结果模型组和氢气治疗组大鼠BUN和SCr水平高于对照组,氢气治疗组大鼠BUN和SCr水平低于模型组(P<0.05)。模型组和氢气治疗组大鼠肾小管损伤评分高于对照组,氢气治疗组大鼠肾小管损伤评分低于模型组(P<0.05)。模型组和氢气治疗组大鼠肾脏组织bcl-2/bak蛋白比值低于对照组,cleaved caspase-3蛋白表达高于对照组;氢气治疗组大鼠肾脏大鼠肾脏组织bcl-2/bak蛋白比值高于模型组,cleaved caspase-3蛋白表达低于模型组(P<0.05)。模型组和氢气治疗组大鼠肾脏细胞凋亡率高于对照组,氢气治疗组大鼠肾脏细胞凋亡率低于模型组(P<0.05)。模型组和氢气治疗组肾小管上皮细胞MDA水平和凋亡率高于对照组,SOD水平和存活率低于对照组;氢气治疗组肾小管上皮细胞MDA和凋亡率低于模型组,SOD和存活率高于模型组(P<0.05)。

结论氢气对SAH致AKI大鼠具有保护作用,其机制与氢气能减少ROS生成后抑制肾脏细胞凋亡有关。