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氢气保护肾脏
来源氢分子产业网发表时间2018-7-30 15:53:07阅读1827

肾脏器官移植是终末期肾脏疾病的最理想治?#21697;?#27861;但是肾脏器官移植过程中无法避免缺血再灌注损伤而且在移植肾脏后期和长期功能改变中均发挥重要影响另外来自心脏死亡供体的器官要面临冷缺血时间危及移植后肾脏存活的潜在危险因素冷缺血时间12小时?#38405;?#26159;移植肾脏存活的关键但是大多数心脏死亡供体的器官都超过这个冷缺血时间器官缺血时能量物质供应和需求不平衡导致组织缺氧和微血管功能异常再灌注进一步增强固有/适应性免疫反应和细胞死亡过程因此优化体外器官保护手?#25991;?#20943;少缺血再灌注损伤提高移植器官存活率和长期治疗效果

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缺血再灌注引起肾脏器官损伤的主要因素之一是毒性氧自由基的产生毒性氧自由基过度产生可以导致DNA受损蛋白氧化和硝基化脂质过氧化细胞凋亡等细胞损伤最近Ohsawa等证明氢气通过减少细胞毒性氧自由基?#38405;?#32570;血再灌注损伤产生保护作用Shingu等证明静脉注射氢气饱和生理盐水可减轻大鼠肾脏缺血再灌注损伤早期的研究发现添加气体可以改进器官保护液功能Nakao等证明一氧化碳溶解在威斯康星大学溶液中可保护大鼠心脏冷缺血再灌注损伤本研究假设威斯康星大学溶液中溶解氢气可以保护肾脏冷缺血再灌注损伤

研究结果

1制备氢气器官保护液

这个研究提供了一种新型的氢气溶解方法技术模拟图(Fig. 1A) MiZ Co., Ltd., Kanagawa, Japan曾有人使用这个技术制备给人注射用的氢气饱和生理盐水他们用灌满器官保护液的离心管浸泡在氢气饱和溶液中温度保持在5度氢气从氢气饱和溶液1.60 mg/L通过管壁扩散?#28966;?#28385;器官保护液48小时后保护液中氢气浓度可?#28304;?#21040;1.32 mg/L(Fig. 1B)然后把肾脏放入离心管随后将?#32654;?#24515;管继续浸泡在5度氢气饱和溶液中24小?#20445;?#27682;气浓度仍可?#28304;?#21040;1.39 mg/L和放肾脏前1.32 mg/L无统计学差异(Fig. 1C)在溶解氢气的同?#20445;挥?#21709;器官保护液内的氧气浓度9.6 0.3vs. 9.5 0.4 mg/L注意这一点特别重要如果采用氢气加压的技术氧气的浓?#32570;?#28982;显著下降

2移植肾脏存活和肾脏功能改变

三组动物直接移植无冷缺血UW无氢气保护液冷缺血组和HRUW氢气保护液冷缺血组不同冷缺血时间24小时36小时和48小时存活100天结果发现无冷缺血组动物肾脏全部存活1 24小时冷缺血组UW和HRUW无统计学区别78.6% vs. 100%,36小时冷缺血组HRUW存活66.7%远超过UW的20.0%48小时冷缺血组UW和HRUW无统计学区别这个设?#21697;?#24120;值得学习我?#19988;?#33324;在进行设计的时候往往是希望所有的指标整齐划一但在?#23548;是?#20917;下由于损伤程度不同损伤太少的看不到死亡率的区别死亡太大的看不到治疗效果的差别死亡率有明显区别机制研究带来灾难作者进行三?#26893;?#21516;程度的区分只发现36小死亡率的统计学改变?#25381;?#21709;进行后续的深入研究精彩的在后面

尽管24小时?#25381;?#27515;亡率的统计学差异其实78.6% vs. 100%,也不错只要增加动物样本数量相信同样可以有统计学差异的作者对这一组动物进行了肾脏功能的检测他们是在肾脏移植后90天进行的检测结果发现肌苷肌苷清除率和24小时蛋白尿等指标HRUW都显著优于UW说明氢气饱和保护液对长期的移植后肾脏功能影响是显著的这个处理非常聪明

3氢气保护液可以减少移植肾小管损伤和间质?#23435;?#21270;

前面的研究提示氢气保护液可以对24小时冷缺血后的移植肾长期功能产生明显的保护随后他们对移植肾100天后的组织形态学进行了检测主要观察到肾小管萎缩扩张刷状缘丢失炎症细胞浸润和管型形成等和普通的保护液相比氢气保护液可以显著减少肾小管上述损伤损伤评分下降间质?#23435;?#21270;用马森三色染色定量结果发现氢气保护液可以显著改善间质?#23435;?#21270;

4氢气保护液可以减少氧化损伤特别注意动物分组和取材的时间点

氢气生物学效应研究总无法排除氧化损伤的效应观察随后作者对冷缺血36小时移植后3小时的移植肾脏组织MDA和血清中8羟基鸟嘌呤结果发现移植肾脏组织MDA在氢气保护液组明显低于普通保护液组53.8 [14.3] vs. 37.7 [7.3] KM/g但血清中8羟基鸟嘌呤无显著性改变0.34[0.08] vs 0.29 [0.03]mg/L,P=0.524

5氢气保护液对肾小管细胞碉亡和间?#31034;?#22124;细胞浸润的影响

因为氢气保护液可降低氧化损伤随后作者对肾小管细胞碉亡和间?#31034;?#22124;细胞浸润这个实验是冷缺血36小?#20445;?#31227;植后24小时取?#27169;?#27880;意这样的设计决定于观察指标细胞碉亡巨噬细胞浸润Tunel和ED-1免疫组织化学分别作为细胞碉亡和巨噬细胞浸润的观察指标研究结果显示氢气饱和保护液的效果超过普通的保护液这个研究?#20260;?#26126;为什么氢气可以增加存活率是因为减少了早期24小时的细胞碉亡和炎症反应当然Tunel也不是单显示细胞碉亡这里无法排除细胞死亡的情况甚至死亡更多更重要

6基因表达和蛋白水平的研究

为了使研究达到分子水平总需要这样的点缀这个内容取材同实验5也是冷缺血36小?#20445;?#31227;植手术后24小时取肾脏组织定量PCR结果显示干扰素g白细胞介素6肿瘤坏死因子a血红素加氧酶1的mRNA?#25381;?#25913;变尽管显著高于正常组织不过趋化因子(C-C基元)配体2诱导型一氧化氮合酶的mRNA都显著下降趋于正常诱导型一氧化氮合酶的Western Blot结果符合mRNA的改变

?#33268;?/FONT>

1氢气可用于潜水作业因此相当安全

尽管容易爆炸但浓度只要不超过4.7%就不燃烧?#28304;Ohsawa发现氢气可以中和自由基治疗脑缺血后氢气治疗各类疾病成为研究热点

2氢气可以呼吸已经证明呼吸氢气可治疗许多疾病但呼吸的方法不方便日常使用难以连续使用喝氢气饱和水是个办法研究也证明效果不?#30149;?#20294;?#20154;?#19981;容易确定剂量给研究带来一定麻?#22330;?#20110;是就有人开展注射氢气盐水效果确实不错氢气溶解的方法有通过加压处理通气泡溶解的方法我们的研究提供了一个新的技术可以?#25381;?#21709;包装内成分的前提下制备出氢气饱和溶液这个方法作氢气水牛他们称为非破坏性溶解氢气技术因为不需要打开包装可?#38405;?#21069;使用的临床制剂进行加氢气处理不会使处理的溶液发生成分或微生物污染就可以进入临床使用广告

3本研究首先评价了氢气保护液可更加?#34892;?#22320;保护体外保护器官其作用可能是具有抗氧化作用其中特别注意的是可降低iNos这样可能具有抗硝基化的作用

基因蛋白表达的结果显示该保护液体具有抗早期炎症的作用虽然对一些因子的改变?#25381;?#26126;显改善但对巨噬细胞相关的炎症因子改变显著这正好符合巨噬细胞浸润的结果

研究中发现尽管器官移植后HO-1 mRNA增加但氢气?#25381;?#20351;之下降说明这个模型中的效应和HO-1?#25381;?#20851;系不过只测定mRNA?#25381;?#34507;白和活性的分析这个结论不够?#32454;񡣣?/FONT>

总之这个研究发现将氢气溶解在器官保护液中可以提高保护效果主要是通过减少氧化损伤降低炎症反应减少早期细胞坏死和间质?#23435;?#21270;从而对移植肾脏的产生明显的长期保护效果

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