葛根素调节PINK1/parkin信号通路对横纹肌溶解致大鼠急性肾损伤的影响

摘要

目的 探讨葛根素是否可通过调节PTEN诱导激酶1/帕金森病相关基因(PINK1/parkin)信号通路影响横纹肌溶解诱导的急性肾损伤大鼠线粒体自噬。方法 将60只SPF级成年雄性SD大鼠分为正常组(等量生理盐水)、模型组(50%甘油10 mL/kg)、葛根素低剂量组(葛根素50 mg/kg)、葛根素中剂量组(葛根素100 mg/kg)、葛根素高剂量组(葛根素200 mg/kg)、3-MA组(腹腔注射3-MA 15 mg/kg),每组10只。3-MA组灌胃葛根素200 mg/kg同时腹腔注射15 mg/kg自噬抑制剂3-MA,各给药组连续灌胃给药7 d后,除正常组外其余各组大鼠在双侧后肢肌肉一次性注射50%甘油10 mL/kg,建立横纹肌溶解诱导的急性肾损伤大鼠模型。血清生化分析血清尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)和肌酐磷酸激酶(CK)水平;ELISA法检测血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)水平;HE染色法观察大鼠肾组织病理变化;试剂盒法测量大鼠肾脏组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)水平;透射电子显微镜观察大鼠线粒体和自噬小体变化;免疫荧光法检测肾脏组织LC3和线粒体的共定位信号变化;Western Blot检测大鼠肾组织LC3 II/I、PINK1、parkin蛋白表达。结果 与正常组相比,模型组大鼠血清SCr、BUN、CK、TNF-α、IL-1β、IL-6水平明显升高,肾脏组织可见明显肾小球、肾小管扩张,出现空泡化、间质水肿以及炎性细胞浸润,肾脏组织病理学损伤评分、MDA、ROS水平,LC3标记的自噬小体与COX4标记的线粒体共定位信号以及LC3 II/I、PINK1、parkin蛋白表达升高,SOD、GSH水平降低(均P<0.05),并可观察到大鼠肾脏明显的线粒体肿胀,线粒体脊紊乱、断裂或消失,伴有明显的空泡变性,并有少量自噬小体形成;与模型组相比,葛根素低、中、高剂量组血清SCr、BUN、CK、TNF-α、IL-1β、IL-6水平,肾脏组织病理学损伤评分、MDA、ROS水平明显降低,SOD、GSH水平升高,LC3标记的自噬小体与COX4标记的线粒体共定位信号以及LC3 II/I、PINK1、parkin蛋白表达进一步升高(均P<0.05),并且大鼠肾损伤和线粒体损伤明显减轻,自噬小体数量显著增加;与葛根素高剂量组相比,自噬抑制剂3-MA明显增加横纹肌溶解诱导的急性肾损伤大鼠炎症反应和氧化应激反应,加重大鼠肾损伤和线粒体损伤,减少自噬。结论 葛根素可通过PINK1/Parkin通路增强横纹肌溶解诱导的急性肾损伤大鼠线粒体自噬,进而减轻大鼠肾损伤。