循环死亡后捐献肾移植中延长无心跳时间后自我修复与抗氧化能力的动态调控

Dynamic regulation of anti-oxidation following donation repairing after circulatory determined death renal transplantation with prolonged non-heart-beating time.

作者信息Xinning Wang, Changcheng Zhou, Jingyu Liu, Ruipeng Jia
PMID34628404
发布时间2021-07-22
DOI10.7555/JBR.35.20210031

实验完整度

主要模型

Sprague-Dawley大鼠DCD肾移植模型 心脏停搏供体大鼠

重点核对

供体NHBT分组:0分钟、15分钟、30分钟、45分钟,每组n=15 移植后时间点:第1、3、7天,每个时间点处死5只 UW溶液用于体内灌注和冷保存1小时 受者存活率:第7天各NHBT组分别为100%、60%、0%、0% 血清肌酐水平:第1天各组分别为1.12、1.97、2.05、2.01 mg/dL

摘要

循环死亡后捐献(DCD)是肾移植的重要组成部分。因此,应建立DCD肾移植动物模型来研究器官损伤的机制。在此,我们建立了一个稳定的DCD大鼠肾移植模型,并研究了不同无心跳时间(NHBTs)下移植物自我修复和抗氧化能力的动态调控。雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为四组,供体NHBT分别为0、15、30和45分钟。长NHBT组的受者存活率显著低于短NHBT组,移植物功能也较差。来自15分钟和30分钟NHBT组的移植物在移植后早期分别表现出轻度和重度损伤,并在移植后7天内恢复,而45分钟NHBT组的移植物自我修复延迟。增殖细胞核抗原(PCNA)和血管性血友病因子(vWF)的表达依赖于NHBT。抗氧化蛋白的表达与移植物恢复平行。总之,在DCD肾移植中,受者可以上调抗氧化能力以增强移植物自我修复。延长NHBT可延迟移植物的自我修复和抗氧化。

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
延长无心跳时间(NHBT)对DCD肾移植后移植物自我修复和抗氧化能力的动态影响如何?
核心机制
抗氧化系统(包括Nrf2、HO-1、SOD-1)的上调与移植物自我修复能力平行,延长NHBT延迟抗氧化蛋白的表达,从而削弱移植物修复能力。
主要证据
通过DCD大鼠肾移植模型,观察到长NHBT组受者存活率降低、肾功能差,组织学显示严重损伤和延迟恢复,PCNA和vWF表达减少,抗氧化蛋白表达最初降低后随修复升高。
研究意义
作者提出增强移植物抗氧化能力可减轻移植后缺血再灌注损伤并保护移植物功能,为DCD肾移植后干预提供方向。

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

建立DCD肾移植动物模型

模拟临床DCD肾移植过程,用于研究不同NHBT对移植物损伤和修复的影响。

雄性SD大鼠随机分为0、15、30、45分钟NHBT组,供体诱导心脏停搏后等待相应时间,用UW溶液灌注左肾,冷保存1小时,然后进行原位肾移植。

2

评估移植物早期灌注损伤和肾功能

通过RDI和血清肌酐评估不同组移植物早期损伤和功能。

记录再灌注后前10分钟的RDI评分,并在移植后第1天采血测SCr。

3

评估移植后短期存活率

观察不同NHBT对受者术后7天存活的影响,间接反映移植物功能恢复。

记录各组受者移植后7天内的生存情况。

4

组织病理学染色评估肾小管损伤

定量评估各组移植肾的急性肾小管坏死程度及随时间变化。

移植后第1、3、7天取移植物,固定、包埋、切片,HE染色后进行ATN评分。

5

TUNEL染色检测细胞凋亡

评估不同NHBT引起的移植物实质细胞凋亡程度。

移植后不同时间点移植物切片进行TUNEL染色,计数阳性细胞。

6

免疫组化检测PCNA和vWF表达

评估肾小管上皮细胞增殖和微血管增殖能力,反映移植物自我修复。

移植物切片进行PCNA和vWF免疫组化染色,分析阳性细胞或阳性区域比例。

7

Western blot及免疫组化检测抗氧化蛋白

评估移植物内抗氧化蛋白(SOD-1、HO-1、Nrf2)的表达变化及其与修复的相关性。

提取移植肾组织蛋白,进行Western blot检测SOD-1、HO-1、Nrf2;同时移植物切片进行HO-1免疫组化染色。

8

检测脂质过氧化产物MDA

评估移植物氧化应激水平。

取移植物组织制备匀浆,用TBA法检测MDA含量。

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
异氟烷----
肝素----
UW保存液(Viaspan)----
日立7600-10生化分析仪Hitachi High-Technologies Corp, Japan--
MDA试剂盒Elabscience, China--
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂混合物Roche, Switzerland--
聚偏二氟乙烯膜Millipore, USA--
5%脱脂牛奶----
抗SOD-1抗体Bioworld, China--
抗HO-1抗体Roche, Switzerland--
抗Nrf2抗体Roche, Switzerland--
辣根过氧化物酶标记抗兔二抗Biosharp, China--
ECL试剂盒KeyGEN Biotechnology, China--
甲醛----
石蜡----
抗增殖细胞核抗原抗体Roche--
抗大鼠血管性血友病因子抗体Roche--
HO-1抗体Roche--
TUNEL检测试剂盒Roche--
分光光度计----

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
动物模型建立
供体大鼠品系为SD,体重250-300 g,各组NHBT分别为0、15、30、45分钟,每组n=15,心脏停搏后等待时间需精确控制,冷保存时间1小时。
阅读提示:Materials and methods, Animals and Donation
受者手术
原位肾移植手术细节,包括血管吻合方法、缝合线型号、再灌注时间。
阅读提示:Materials and methods, Orthotopic renal transplantation
存活率和肾功能评估
受者存活率在术后7天观察,血清肌酐检测时间点为移植后第1天。
阅读提示:Results and Figure 1
组织学损伤评估
HE染色切片厚度5 μm,ATN评分基于0-5分系统,评估至少20个随机视野,时间点为移植后第1、3、7天。
阅读提示:Materials and methods, Microscopy and graft tubular damage evaluation and Figure 2
凋亡检测
TUNEL染色使用Roche试剂盒,每张切片随机观察8个视野,时间点为第1、3、7天。
阅读提示:Materials and methods, Immunohistochemical analysis and Figure 3
增殖和微血管评估
PCNA和vWF免疫组化染色,观察时间点和阳性计数标准。
阅读提示:Materials and methods, Immunohistochemical analysis and Figures 4, 5
抗氧化蛋白检测
Western blot检测SOD-1、HO-1、Nrf2,抗体来源和稀释度未说明,需查阅原文。免疫组化检测HO-1表达。
阅读提示:Materials and methods, Western blotting and Immunohistochemical analysis, Figures 6, 7
氧化应激检测
MDA检测需取0.1 g组织,TBA法,试剂盒品牌Elabscience,检测波长532 nm。
阅读提示:Materials and methods, Lipid peroxidation and Figure 6A