劉云濤 江攀 潘敬芳 張琦 張軍
(1三峽大學附屬仁和醫(yī)院內(nèi)分泌科,湖北 宜昌 443000;2重慶醫(yī)科大學附屬第三醫(yī)院心內(nèi)科;3宣昌市夷陵醫(yī)院內(nèi)分泌科)
氨來呫諾(ALX)具有抗炎和抗過敏的作用,目前主要用來治療復(fù)發(fā)性口腔潰瘍與哮喘等〔1,2〕。動物實驗發(fā)現(xiàn)ALX可以通過抑制核因子κB抑制物激酶(IKK)ε和Tank結(jié)合激酶(TBK)1途徑來治療肥胖、2型糖尿病,可以提高脂肪組織的能量消耗,減輕體重,改善胰島素敏感性和減少脂肪組織的慢性炎癥因子〔3〕,但是其副作用尚未認識,尚未見口服用于臨床的報道。我們前期實驗發(fā)現(xiàn)ALX導(dǎo)致大鼠尿量增多,因此我們探討ALX誘導(dǎo)腎性尿崩癥的(CNDI)機制,這對今后ALX用于臨床代謝性疾病治療是一個警示。同時,如果IKKε參與CNDI的發(fā)生,這將是一個良好治療CNDI的靶基因,為今后的IKK-ε激動劑治療CNDI提供理論基礎(chǔ)。
1.1實驗材料 IKKε、水通道蛋白(AQP)2引物、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GADPH)引物由武漢博士德生物工程有限公司設(shè)計合成。一抗、二抗分別購自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司、武漢博士德生物工程有限公司。逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自美國Invitrogen公司。大鼠精氨酸加壓素(AVP)酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒購自武漢華美生物工程有限公司。
1.2實驗方法
1.2.1模型建立與分組 隨機選取野生型大鼠(WT)組10只,IKKε基因敲除大鼠(KL)組10只,體重200~220 g。實驗大鼠均購自上海南方模式生物科技有限公司,給予普通飼料,喂養(yǎng)于代謝籠單籠、單養(yǎng),自由飲水和進食,記錄尿量和飲水量。稀釋后的尿液加入電解質(zhì)標液Ⅰ,搖勻后進行尿離子含量檢測。
1.2.2實驗干預(yù) 將WT組和KL組大鼠每2只一組,分別給予ALX(購自Cayman chemical公司)20、40、60、80、100 mg/kg灌胃,在ALX灌胃時給予去氨加壓素(dDAVP,深圳翰宇藥業(yè)股份有限公司)1 μg/kg皮下注射〔4〕。于尿量增多24 h后禁水12 h后觀察24 h尿量變化。
1.2.3逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測IKKε、AQP2 mRNA 核酸蛋白測定儀測定兩組大鼠腎臟髓質(zhì)AQP2 mRNA、WT組IKKε mRNA,取-80℃冰箱中保存的新鮮冰凍腎髓質(zhì),重量約為100 mg,按照Trizol一步法提取RNA,測定RNA濃度和純度。取等量RNA逆轉(zhuǎn)錄得到互補脫氧核糖核酸(cDNA)。取適量cDNA進行擴增。引物序列:IKKε上游引物5′-TGTACAAGGCCCGGAATAAG-3′,下游引物5′-CCTCCACTGCGAATAGCTTC-3′。AQP2上游引物:5′-TAGCCTTCTCCCGAGCAGTG-3′,下游引物5′-GCGGAGACGAGCACTTTGACA-3′。
1.2.4Western印跡測定IKKε、AQP2蛋白水平 KL組大鼠腎臟髓質(zhì)提取AQP2蛋白,WT組大鼠腎臟髓質(zhì)提取IKKε、AQP2蛋白,用β-actin作為內(nèi)部對照。用增強化學發(fā)光(ECL)檢測系統(tǒng)顯示辣根過氧化物酶(HRP)耦聯(lián)抗體產(chǎn)生的信號,在柯達X膠片上曝光。用Bandscan4.3軟件進行密度分析,確定蛋白質(zhì)水平作為頻帶強度的集成區(qū)域(像素)。
1.3統(tǒng)計學方法 采用 SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析。
2.1ALX誘導(dǎo)CNDI的劑量 ALX 20、40 mg/kg灌胃并不能明顯增加大鼠飲水量、尿量和AVP水平(P>0.05),ALX 60、80、100 mg/kg灌胃后較灌胃前兩組大鼠飲水量、尿量、AVP水平明顯增加(P<0.01,P<0.05);尿比重顯著降低(P<0.01),ALX 80、100 mg/kg灌胃與ALX 60 mg/kg灌胃相比較,大鼠尿量、飲水量、尿比重、AVP無顯著差異(P>0.05)。見表1。ALX 60 mg/kg灌胃后較灌胃前兩組大鼠尿離子含量明顯減少(P<0.01)。見表2。
表1 不同劑量ALX灌胃前后WT及KL組大鼠飲水量、尿量、尿比重、AVP水平比較
表2 ALX 60 mg/kg灌胃對尿離子的影響
2.2ALX導(dǎo)致多尿的時間依賴性 在ALX60 mg/kg灌胃同時給予1 d dDAVP皮下注射,注射后24 h和48 h發(fā)現(xiàn)兩組大鼠尿量及尿比重無明顯變化(P>0.05)。ALX導(dǎo)致多尿24 h后禁水12 h,尿量、尿比重沒有明顯改變(P>0.05)。ALX60 mg/kg灌胃誘導(dǎo)的兩組大鼠多尿和低比重尿可持續(xù)48 h,從72 h開始尿量逐漸減少,尿比重逐漸增加,至96 h尿量和尿比重接近正常,見表3。
表3 ALX 60 mg/kg灌胃后尿量和尿比重的時間依賴性變化及dDAVP、禁水實驗的影響
2.3ALX對腎髓質(zhì)IKKε、AQP2表達的影響 WT組ALX 60 mg/kg灌胃后IKKε、AQP2的表達顯著降低(P<0.05),KL組ALX灌胃后AQP2的表達顯著降低(P<0.05)。見表4,圖1,圖2。
表4 ALX 60 mg/kg灌胃對大鼠腎臟髓質(zhì)IKKε、AQP2表達的影響
1~4:WT組灌胃前、WT組灌胃后、KL組灌胃前、KL組灌胃后圖1 兩組ALX灌胃前后AQP2蛋白表達
圖2 WT組ALX灌胃前后IKKε蛋白表達
CNDI是以血漿AVP水平正?;蛏?,但腎臟不能正常濃縮尿液為特征的疾病〔5〕。本研究結(jié)果說明ALX具有誘導(dǎo)CNDI發(fā)生的作用。ALX誘導(dǎo)CNDI有時間依賴性。
AQP2是腎臟集合管上的抗利尿激素(ADH)依賴性水通道,主要表達在集合管的主細胞上,選擇性地使水分子通過,并在AVP的調(diào)節(jié)下,于頂膜和儲存囊泡之間轉(zhuǎn)換位置,AQP2最重要的功能是介導(dǎo)水的跨膜運輸,在尿液濃縮中發(fā)揮了重要作用。已證實AQP2基因變異參與了CNDI的發(fā)生〔6〕。有研究發(fā)現(xiàn)給予大鼠高鋰飲食,可通過減少大鼠腎臟集合管AQP2表達減少,誘導(dǎo)CNDI發(fā)生〔4〕。研究還發(fā)現(xiàn)三苯氧胺可通過上調(diào)鋰劑誘導(dǎo)的CNDI大鼠集合管AQP2的表達,從而改善多尿癥狀〔7〕。有學者認為,激活A(yù)QP2可能是CNDI的治療策略〔8〕。這些提示調(diào)控AQP2的表達在CNDI的發(fā)生具有重要作用。本研究結(jié)果提示ALX可能通過對AQP2的影響誘導(dǎo)了CNDI的發(fā)生。目前關(guān)于藥物和其他化合物對AQP2的影響研究十分有限,除了發(fā)現(xiàn)鋰劑對AQP2的表達具有抑制作用之外,還發(fā)現(xiàn)某些對IKKβ具有抑制作用的藥物和化合物如氯硝柳胺、血清垂體中葉素(IMD)-0354對AQP2、AQP4具有抑制作用〔9,10〕。而IKKε與IKKβ同屬IKK家族,兩者具有類似的作用,并且在結(jié)構(gòu)上具有高度相似性〔11〕。ALX是IKKε的特異性抑制劑,本研究進一步證實ALX對IKKε具有抑制作用。ALX誘導(dǎo)CNDI是否與IKKε有關(guān),值得探討。本研究結(jié)果提示ALX誘導(dǎo)CNDI的發(fā)生與IKKε的表達降低無關(guān)。