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肾脏是内毒素休克(endotoxin shock,ES)最容易累及的器官之一,其机制不明,治疗棘手,目前尚无理想的预防和治疗途径,因此,深入探讨内毒素休克肾损伤的机制,对预防和减轻急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)以改善内毒素休克预后有着十分重要的临床意义。核因子E2相关因子-2/抗氧化反应元件(NF-E2-related factor 2/antioxidant response element,Nrf2/ARE)通路是体内重要抗氧化反应通路,血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)是Nrf2/ARE下游重要的抗氧化蛋白[1]。我们前期研究发现,HO-1在内毒素休克肾组织中表达上调,对肾功能具有一定的保护作用[2]。现有研究认为,丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)、磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K))、蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)等信号通路分子广泛参与了Nrf2的活化和核转位过程[3]。关于PI3K/Nrf2信号通路在兔内毒素休克肾损伤中的作用,目前尚未见报道。目的探讨磷脂酰肌醇-3激酶-NF-E2相关因子2信号传导通路在内毒素休克兔急性肾损伤中的作用。方法健康清洁级雄性新西兰大白兔50只,体重1.5~2.0kg,随机分为5组(n=10):对照组(C组)、渥曼青霉素(wortmannin)组(W组)、二甲基亚砜(dimthyl sulfoxide,DMSO)组(D组)、内毒素休克模型组(L组)和渥曼青霉素+内毒素休克组(WL组)。实验兔常规饲养一周,禁食24小时后用于实验。采用耳缘静脉注射20%乌拉坦(mg/L)5 ml/kg方法麻醉后,行气管插管,保留自主呼吸;左侧颈内动脉置入24号套管针,通过压力传感器连接监护仪,连续监测动脉血压。稳定30分钟后,W组、WL组经兔耳缘静脉注射渥曼青霉素0.6 mg/kg(溶剂为DMSO 0.08ml/kg),D组注射DMSO 0.08ml/kg,C组、L组注射生理盐水0.08ml/kg。30分钟后,L组、WL组静脉注射脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)5mg/kg(溶于2ml生理盐水),C组、W组和D组注射生理盐水2ml。注射脂多糖(或生理盐水)6小时后,经颈内动脉取血5ml,及时离心,留取血清,用于测定血清肌酐(creatinine,Cr)和血清尿素氮(urea nitrogen,BUN)浓度;经膀胱留取尿液5ml,用于测定尿α1-微球蛋白(urinaryα1-microglobulin,α1-MG)浓度;处死兔,留双肾组织,右肾用10%福尔马林溶液浸泡,苏木素伊红染色,用于观察肾组织病理学改变,并进行肾损伤评分(histological scores of kindey,HSK);左肾液氮速冻后-80℃保存,采用硫代巴比妥酸法测定肾组织丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物岐化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,逆转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)法检测肾组织中Nrf2mRNA及HO-1 mRNA基因的表达情况,蛋白印迹(Western blot)法检测肾组织p-Akt蛋白、Nrf2总蛋白、Nrf2核蛋白及HO-1蛋白的表达水平。结果与C组、W组及D组比较,L组、WL组肾组织损伤评分增加、MDA含量升高,血清BUN、血Cr及尿α1-MG浓度升高,肾组织SOD活性降低,Nrf2 mRNA及HO-1 mRNA基因表达上调,p-Akt蛋白、Nrf2总蛋白、Nrf2核蛋白及HO-1蛋白表达上调(P<0.05);C组、D组及W组之间上述指标的差异无统计学意义(P>0.05)。与L组比较,WL组肾组织损伤评分增加、MDA含量升高,血清BUN、血Cr及尿α1-MG浓度升高,肾组织SOD活性降低,Nrf2 mRNA及HO-1 mRNA基因表达下调,p-Akt蛋白、Nrf2总蛋白、Nrf2核蛋白及HO-1蛋白表达下调(P<0.05)。结论PI3K/Nrf2信号通路是内毒素休克诱发兔急性肾损伤时机体的适应性调节反应机制之一。HO-1作为PI3K/Nrf2激活后的效应蛋白,可能是PI3K/Nrf2通路介导内毒素性急性肾损伤保护作用的机制之一。