雌激素水平對腎血管性高血壓大鼠腎功能及氧化應(yīng)激的影響

劉 丹，阿瓦古麗·達吾提，阿迪拉·迪里夏提，阿布來提·阿布力孜，阿地力江·薩吾提，鄔利婭·伊明

(新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥理學(xué)教研室，烏魯木齊 830011)

腎血管性高血壓是最常見的繼發(fā)性高血壓，約占高血壓患者的5%～10%，主要是由單側(cè)或雙側(cè)腎動脈狹窄引起的腎血流量減少所致。該疾病的動物模型是兩腎一夾腎型高血壓大鼠。腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)的過度激活是腎血管性高血壓形成的主要因素[1-3]。與同齡男性相比，女性心血管疾病和腎臟疾病的發(fā)病率和患病率較低，從慢性腎病到終末期腎衰竭的進展較慢。絕經(jīng)后的女性隨著年齡的增長和雌激素水平的降低，性別優(yōu)勢變小或消失，說明雌激素水平的變化可能影響心血管系統(tǒng)疾病和腎臟疾病的發(fā)生[4-6]。

本研究選用10周齡雌性Sprague-Dawley (SD)大鼠制備腎血管性高血壓模型，切除雙側(cè)卵巢造成雌激素水平低下，再補充雌激素治療。研究雌激素水平對腎血管性高血壓大鼠腎功能及氧化應(yīng)激的影響。

1 儀器與材料

1.1儀器 全波長酶標(biāo)儀(中國賽默飛世爾科技有限公司)；超高速低溫離心機(德國Sartorius公司)；PowerLab血壓檢測分析系統(tǒng)(上海埃德儀器國際貿(mào)易有限公司)；AL104電子天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司)。

1.2試藥 戊巴比妥鈉(批號921019,上海行知化工廠)；肝素鈉(批號H8060，北京索萊寶科技有限公司)；注射用青霉素鈉[批號017140504，中諾藥業(yè)(石家莊)有限公司]；β-雌二醇(批號082009，北京華邁科生物技術(shù)有限責(zé)任公司)；蛋白定量(考馬斯亮藍)試劑盒(批號20180117)，丙二醛(MDA)試劑盒(批號20180124)和超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒(批號20180127)，均購自南京建成生物工程研究所。

1.3動物 80只10周齡雌性SD大鼠，體質(zhì)量為200±20 g，購自新疆醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心。在新疆醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心SPF實驗室進行實驗，SD大鼠喂食標(biāo)準(zhǔn)顆粒飼料、自由飲水。所有實驗程序均獲得新疆醫(yī)科大學(xué)動物倫理委員會的批準(zhǔn)。動物許可證號為SCXK(新)2016-0003。

2 方法

2.1腎血管性高血壓模型的制備 取雌性SD大鼠80只。隨機分為雌性假手術(shù)組、雌性手術(shù)組、雌性手術(shù)去勢組和雌激素治療組。大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，按照文獻[7]所述，腹腔注射40 mg·mL-1的戊巴比妥鈉麻醉，分離右側(cè)腎動脈并套以內(nèi)徑為0.25 mm的U型銀夾。完成一側(cè)腎動脈狹窄手術(shù)，縫合切口完成腎動脈狹窄手術(shù)。雌性假手術(shù)組所有操作同雌性手術(shù)組，分離腎動脈后不套U型銀夾，每只大鼠后肢肌肉注射青霉素鈉8萬單位預(yù)防感染。將術(shù)后大鼠進行保溫，清醒后每籠放5只，置于動物實驗中心實驗室常規(guī)喂養(yǎng)至實驗結(jié)束。

2.2雙側(cè)卵巢切除手術(shù) 40只雌性SD大鼠完成腎動脈狹窄手術(shù)后，按照文獻[8]所述，繼續(xù)分離位于腰椎兩側(cè)腎臟下方的卵巢，結(jié)扎其血管及脂肪組織并切除。使腹腔臟器復(fù)位后，分層縫合覆膜組織及皮膚并對切口消毒，后肢肌肉注射青霉素鈉8萬單位預(yù)防感染。

2.3血壓的測定 喂養(yǎng)32周后，給大鼠腹腔注射40 mg·mL-1的戊巴比妥鈉麻醉，準(zhǔn)確稱定體質(zhì)量。頸部和腹部剃毛，固定在手術(shù)板上，分離右側(cè)頸動脈，行頸動脈插管，與PowerLab血壓檢測系統(tǒng)連接，連續(xù)測定15 min，記錄收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP)。高血壓的成模標(biāo)準(zhǔn)為SBP>140 mmHg；雌性假手術(shù)者以SBP<140 mmHg為篩選標(biāo)準(zhǔn)，符合標(biāo)準(zhǔn)的大鼠入選。

2.4大鼠血肌酐(Scr)和尿素氮(BUN)水平的測定 將入選的大鼠頸動脈插管取血3 mL，在4 ℃條件下以3 000 r·min-1離心10 min，取血清，-80 ℃凍存，待測。用自動生化分析儀測定Scr和BUN水平。

2.5氧化應(yīng)激指標(biāo)的測定 取腎臟組織，用生理鹽水制備10 %的組織勻漿液?？捡R斯亮藍法測定組織蛋白；WST-1法測定超氧化物歧化酶(SOD)水平；TBA法測定丙二醛(MDA)水平,上述指標(biāo)嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。

3 結(jié)果

3.1雌激素水平對各組大鼠血壓的影響 大鼠手術(shù)后常規(guī)喂養(yǎng)32周，用40 mg·mL-1的戊巴比妥鈉麻醉行頸動脈插管測定各組大鼠的血壓，雌性手術(shù)組SBP和DBP顯著高于雌性假手術(shù)組(P<0.01)，說明高血壓模型造模成功。雌性手術(shù)去勢組和雌激素治療組SBP高于雌性假手術(shù)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；與雌性假手術(shù)組比較，雌性手術(shù)組、雌性手術(shù)去勢組和雌激素治療組DBP顯著升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；雌性手術(shù)去勢組、雌性手術(shù)組和雌激素治療組腎臟重量指數(shù)(RKW/BW)高于雌性假手術(shù)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，結(jié)果見表1。

表1 雌激素水平對各組大鼠血壓的影響

項目雌性假手術(shù)組雌性手術(shù)組雌性手術(shù)去勢組雌激素治療組SBP/mmHg131.6±7.57190.5±23.03??176.9±15.22?186.9±12.75??DBP/mmHg101.1±10.41152.5±14.94??146.1±10.82??153.2±11.99??BW/g360.8±26.30338.4±32.41393.5±49.00△305.9±35.95??RKW/BW/mg·g-12.59±1.163.96±1.17??3.83±0.08?4.40±1.19??

注：與雌性假手術(shù)組比較*P<0.05,**P<0.01;與雌性手術(shù)組比較△P<0.05。

3.2雌激素水平對各組大鼠腎功能的影響 雌性手術(shù)組BUN水平高于雌性假手術(shù)組(P<0.05)，說明高血壓的形成加重了腎臟的損傷。雌激素治療組BUN水平顯著高于雌性假手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組(P<0.01)。雌激素治療組Scr水平高于雌性假手術(shù)組、雌性手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。雌性手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組BUN和Scr水平差異無明顯變化，結(jié)果見表2。

表2 雌激素水平對各組大鼠腎功能的影響

項目雌性假手術(shù)組雌性手術(shù)組雌性手術(shù)去勢組雌激素治療組Scr水平/μmol·L-159.98±2.5669.12±6.4867.67±7.3087.6±14.08??△△#BUN水平/μmol·L-17.22±1.40 12.2±3.41?10.26±1.7916.2±3.74??##

注：與雌性假手術(shù)組比較*P<0.05，**P<0.01；與雌性手術(shù)組比較△△P<0.01；與雌性手術(shù)去勢組比較#P<0.05，##P<0.01。

3.3雌激素水平對各組大鼠腎臟組織氧化應(yīng)激水平的影響 與雌性假手術(shù)組比較，雌性手術(shù)組SOD水平明顯降低(P<0.05)，說明高血壓的形成增加了腎臟的氧化應(yīng)激水平；雌激素治療組SOD水平低于雌性假手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組(P<0.01,P<0.05)，雌性手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組SOD水平差異無明顯變化。雌激素治療組MDA水平高于雌性假手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組(P<0.01，P<0.05)，其余各組無明顯變化，結(jié)果見表3。

表3 雌激素水平對各組大鼠氧化應(yīng)激水平的影響

項目SOD水平/U·mg-1MDA水平/nmol·mg-1雌性假手術(shù)組54.86±17.100.28±0.09雌性手術(shù)組36.31±3.21?0.47±0.10雌性手術(shù)去勢組44.11±5.880.35±0.13雌激素治療組27.69±2.62??#0.58±0.11??#

注：與雌性假手術(shù)組比較*P<0.05，**P<0.01；與雌性手術(shù)去勢組比較#P<0.05。

4 討論

心血管疾病的發(fā)生和發(fā)展有明顯的性別差異。絕經(jīng)前婦女心血管疾病的發(fā)生率明顯低于同齡男性，而絕經(jīng)后婦女心血管疾病的發(fā)生率明顯高于同齡男性[9]。雌激素水平的下降，是絕經(jīng)后婦女最主要的生理變化。激素替代治療長期以來在預(yù)防絕經(jīng)后婦女心血管疾病中起重要作用，能使絕經(jīng)后婦女的心血管疾病發(fā)生率減少35%～50%[10]。WHI(Women Health Initiative)的研究結(jié)果認(rèn)為：雌激素替代會增加心臟病和中風(fēng)風(fēng)險，建議停止使用[11]。WHI的單純雌激素替代研究因缺乏心血管的保護作用而終止[12-14]。雌激素是否對心血管系統(tǒng)具有保護作用存在爭議及許多尚不明了的問題。

RAS激活促使血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)的生成增加，AngⅡ在高血壓的形成過程中發(fā)揮著重要作用[15]。研究顯示，慢性腎臟疾病的進展存在的性別差異可能與腎臟RAS表達的性別差異以及雌激素對腎臟 RAS的調(diào)控有關(guān)。通過切除卵巢和雌激素替代的實驗研究，顯示雌激素可上調(diào)腎臟AngⅡ2型受體(AT2R)mRNA及其蛋白表達水平[16]。本研究結(jié)果顯示，采用兩腎一夾的方式建立腎型高血壓模型，通過檢測血壓水平可知，雌性手術(shù)組大鼠的SBP水平顯著高于雌性假手術(shù)組。說明兩腎一夾的手術(shù)操作能夠通過一側(cè)腎動脈狹窄來引起血壓升高。

腎臟既是血壓調(diào)節(jié)的重要器官，又是高血壓損害的靶器官之一[17]。高血壓腎損害是原發(fā)性高血壓常見而嚴(yán)重的慢性并發(fā)癥之一，是終末期腎病的獨立危險因素[18]。實驗結(jié)果顯示，雌性手術(shù)組BUN水平明顯高于雌性假手術(shù)組，說明高血壓的形成加重了腎臟損傷程度；雌激素治療組Scr和BUN水平顯著高于雌性假手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組，說明腎型高血壓大鼠去勢后補充雌激素治療加重了腎功能受損程度。

活性氧的過度生成造成氧化應(yīng)激和機體內(nèi)抗氧化能力降低與高血壓的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[19-21]。實驗結(jié)果顯示，與雌性假手術(shù)組相比，雌性手術(shù)組腎臟組織中的SOD活性明顯降低，雌激素治療組腎臟組織中的SOD活性明顯低于雌性假手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組；雌激素治療組腎臟組織MDA水平明顯高于雌性假手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組，提示雌激素治療組腎血管性高血壓大鼠腎臟組織的氧化應(yīng)激損傷明顯高于雌性假手術(shù)組和雌性手術(shù)去勢組。

綜上所述，雌性腎血管性高血壓大鼠切除雙側(cè)卵巢致雌激素水平低下后，補充雌激素治療可加重腎血管性高血壓大鼠腎功能損傷程度和氧化應(yīng)激水平。