羟氯喹给药加重合并狼疮性肾炎的急性肾损伤

Hydroxychloroquine administration exacerbates acute kidney injury complicated by lupus nephritis

作者信息Ning An, Chen Yang, Hong-Luan Wu, Yun Guo, Xi-Jie Huang, Tong-Sheng Huang, Zhi-Hong Wu, Jing Xue, Rui-Hong Chen, Zhi-Hang Li, Qing-Jun Pan, Hua-Feng Liu
PMID34980245
发布时间2022-01-03
DOI10.1186/s13075-021-02700-x

实验完整度

包含体内动物模型(MRL/lpr自发性LN小鼠、顺铂及I/R诱导AKI模型)和体外细胞模型(HK-2细胞),并进行了功能验证(凋亡、增殖、细胞周期)和机制验证(自噬-溶酶体、衰老)。

主要模型

MRL/lpr小鼠(自发性狼疮性肾炎模型) MRL/lpr蛋白尿性LN小鼠顺铂诱导AKI模型 MRL/lpr蛋白尿性LN小鼠单侧缺血再灌注(I/R)诱导AKI模型 HK-2人肾小管上皮细胞

重点核对

MRL/lpr小鼠12周龄,尿蛋白>1mg/ml视为严重蛋白尿,HCQ给药剂量200mg/kg/天(治疗实验)或80mg/kg/天(AKI实验) AKI诱导方式:顺铂单次腹腔注射15mg/kg;单侧I/R(右肾蒂夹闭45分钟) HCQ预给药时间:2周,持续至实验结束 细胞实验:HK-2细胞,尿蛋白10mg/ml刺激,HCQ浓度2-10μg/ml 检测终点:顺铂模型96小时;I/R模型第3、7、14天

摘要

背景:羟氯喹(HCQ)近十年被推荐作为狼疮性肾炎(LN)的基础治疗,因其能改善LN相关的肾脏免疫介导的炎症损伤。作为经典的溶酶体抑制剂,HCQ可能抑制溶酶体降解并破坏近端肾小管上皮细胞(PTECs)的保护性自噬。因此,需要阐明HCQ对LN的最终肾脏效应。方法:对自发性雌性MRL/lpr LN小鼠,在出现严重蛋白尿时每日给予HCQ,持续4周。此外,在HCQ预给药2周后,对蛋白尿性LN的MRL/lpr小鼠进行顺铂诱导或单侧缺血/再灌注(I/R)诱导的急性肾损伤(AKI)。结果:如预期,HCQ治疗提高了LN小鼠的存活率,降低了血清肌酐水平,改善了肾脏病变,并抑制了肾脏间质炎症。出乎意料的是,HCQ预给药显著增加了LN并发AKI的易感性并延迟了其恢复,表现为PTEC凋亡增加、肾小管损伤标志物KIM-1表达升高以及PTEC补充延迟。HCQ预给药通过将细胞阻滞在G1/S期并上调细胞周期抑制因子的表达,抑制了PTECs的增殖。此外,HCQ预给药破坏了PTEC自噬-溶酶体途径并加速了PTEC衰老。结论:HCQ治疗可能增加LN并发AKI的易感性并延迟其恢复,尽管它能改善LN相关的肾脏免疫介导的炎症损伤。可能的机制涉及通过自噬-溶酶体途径破坏和衰老促进,加速PTEC凋亡并抑制其增殖。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
羟氯喹对伴有严重蛋白尿的狼疮性肾炎的最终肾脏效应及其对并发急性肾损伤的影响和潜在机制是什么?
核心机制
HCQ通过抑制PTEC自噬-溶酶体途径(降低溶酶体降解能力)并加速PTEC衰老,导致PTEC凋亡增加和增殖抑制(G1/S期阻滞,p53/p21上调),从而增加AKI易感性并延迟恢复。
主要证据
在MRL/lpr小鼠LN模型中,HCQ预给药加重顺铂或I/R诱导的AKI,表现为PTEC凋亡增加、KIM-1升高、E-cadherin恢复延迟、PTEC增殖减少;体外HK-2细胞实验证实HCQ抑制增殖、诱导G1/S阻滞、损伤自噬-溶酶体并促进衰老。
研究意义
研究提示长期HCQ治疗在严重蛋白尿性LN患者中可能增加AKI风险,强调在AKI期间需警惕HCQ使用并监测血药浓度。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

评估HCQ对LN的治疗效果

验证HCQ对蛋白尿性LN小鼠的肾脏保护作用

对12周龄MRL/lpr小鼠(尿蛋白>1mg/ml)随机分为HCQ组(200mg/kg/天,口服)和对照组(生理盐水),持续4周,检测存活率、尿蛋白、血肌酐、肾组织病理、免疫细胞浸润和炎症因子表达。

2

评估HCQ预给药对并发AKI的影响

验证HCQ预给药是否增加LN小鼠对AKI的易感性

对蛋白尿性LN小鼠预给药HCQ(80mg/kg/天)2周后,分别进行顺铂诱导AKI(单次腹腔注射15mg/kg)或单侧I/R损伤(右肾蒂夹闭45分钟),并持续给药至实验结束,检测肾功能、肾小管损伤、KIM-1表达等。

3

检测PTEC凋亡

验证HCQ是否促进PTEC凋亡

通过TUNEL染色检测凋亡细胞,Western blot检测凋亡相关蛋白caspase-9和BAX的表达。

4

检测PTEC增殖和细胞周期

验证HCQ是否抑制PTEC增殖并阻滞细胞周期

通过BrdU掺入、Ki67和PCNA染色评估增殖,流式细胞术分析细胞周期,Western blot检测p53和p21表达;体外CCK-8和CFSE实验验证。

5

检测自噬-溶酶体途径和细胞衰老

验证HCQ是否破坏自噬-溶酶体途径并促进PTEC衰老

通过SA-β-gal染色评估衰老,Western blot检测p62和LC3,流式检测DQ-ovalbumin降解和cathepsin B活性。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基GibcoC11995500BT
胎牛血清Gibco10270106
青霉素-链霉素Gibco15140122
羟氯喹硫酸盐Sigma-Aldrich90527
5-溴-2′-脱氧尿苷Sigma-Aldrich--
抗p62/sequestosome 1抗体Abcamab56416
抗CD3抗体Abcamab16669
抗p53抗体Abcamab31333
抗BrdU抗体Abcamab2284
抗I型胶原抗体Abcamab34710
抗α-平滑肌肌动蛋白抗体Abcamab124964
抗磷酸化组蛋白H3抗体Cell Signaling9701s
抗p21抗体Cell Signaling2947S
抗LC3抗体Sigma-AldrichL7543
抗HAVCR1/TIM1/KIM-1抗体R&D SystemsAF1817
β-肌动蛋白抗体Santa Cruzsc-47778
大鼠抗小鼠F4/80抗体Bio-RadMCA497GA
Clarity™ Western ECL底物Bio-Rad170-5060
Alexa 594偶联驴抗大鼠IgGThermo Fisher ScientificA-21209
辣根过氧化物酶标记二抗BeyotimeA0216
RIPA裂解液BeyotimeP0013E
细胞计数试剂盒-8BeyotimeC0037
碘化丙啶BeyotimeST511
BCA蛋白定量试剂盒Pierce23225
磷酸酶抑制剂混合物ApplygenP1260
Quick Start Bradford蛋白定量试剂盒Bio-Rad--
肌酐检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC011-2-1
DeadEnd™荧光TUNEL检测系统PromegaG3250
TB Green PCR试剂盒TaKaRaRR820A
LightCycler® 480实时荧光定量PCR仪Roche--
HK-2细胞ATCCCRL-2190TM
酶标仪BioTekELx800
FACSCanto II流式细胞仪BD--
DQ-卵清蛋白Invitrogen--
CFSE细胞增殖染料BeyotimeC0051
TCS SP5 II共聚焦显微镜Leica Microsystems--
Azure C500 Western blot成像系统----
奥林巴斯BX64和DP74显微镜Olympus--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物实验
小鼠品系:MRL/lpr雌性;年龄:12周龄;严重蛋白尿定义:尿蛋白浓度>1 mg/ml;HCQ给药剂量:200 mg/kg/天(治疗实验)或80 mg/kg/天(AKI实验),口服;对照:等体积生理盐水
阅读提示:Methods: Animal experiments
AKI诱导(顺铂)
顺铂剂量:15 mg/kg单次腹腔注射;HCQ预给药时间:2周;观察终点:96小时
阅读提示:Methods: Animal experiments
AKI诱导(I/R)
单侧缺血再灌注:夹闭右肾蒂45分钟;HCQ预给药时间:2周;观察时间点:第3、7、14天
阅读提示:Methods: Animal experiments
细胞实验
细胞系:HK-2;尿蛋白浓度:10 mg/ml;HCQ浓度:2-10 μg/ml
阅读提示:Methods: Cell culture and treatment
肾功能评估
尿蛋白定量方法:Bradford蛋白检测;血清肌酐检测试剂盒来源
阅读提示:Methods: Renal function assessment
统计方法
组间比较:Student's t-test;多组比较:单因素ANOVA followed by Tukey's post hoc test;显著性水平:P<0.05
阅读提示:Methods: Statistical analysis