結(jié)果

圖1、在正常血糖對照組(白點；n=5)和糖尿病組(黑點；n=8)大鼠的腎動脈中直接注射增加劑量的內(nèi)皮素B型受體激活劑角蝰毒素6c(S6c)對平均動脈血壓(上圖)和腎血流量(下圖)的急性影響。與組內(nèi)基線相比，*P=0.05、**P=0.01和***P=0.001。


最低劑量的S6c可使對照組的RBF略有升高，而最高劑量的S6c則可使兩組的血管明顯收縮(圖1)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我們選擇了與0.78pmol/h相對應的劑量，以盡量降低實驗結(jié)束時腎內(nèi)濃度導致血管收縮的風險。

表1、動物特征


所有注射鏈脲佐菌素的動物都出現(xiàn)了高血糖(表1)。兩組動物的體重相似，而糖尿病動物的腎臟重量增加(表1)。

表2、腎內(nèi)B型內(nèi)皮素受體急性激活前后的動脈血壓和腎功能


ETB-R激活后，兩組動物的血壓均略有下降，糖尿病誘導的腎小球高濾過率不受ETB-R激活的影響(表2)。

圖2、直接向腎動脈注射B型內(nèi)皮素受體(ETB-R)激活劑角蝰毒素6c對對照組大鼠(14只)和糖尿病大鼠(9只)皮質(zhì)(上)和髓質(zhì)(下)腎組織氧分壓的影響。糖尿病大鼠腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)組織內(nèi)明顯缺氧，ETB-R激活后明顯改善(圖2)。

圖3、直接向腎動脈注射B型內(nèi)皮素受體(ETB-R)激活劑角蝰毒素6c對對照組大鼠(14只)和糖尿病大鼠(9只)腎臟總耗氧量(左圖)和氧輸送量(右圖)的影響。

圖4、在對照組大鼠(n=12-14)和糖尿病大鼠(n=9-12)中，將B型內(nèi)皮素受體(ETB-R)激活劑角蝰毒素6c直接注入腎動脈對腎臟總血流量(左圖)以及皮質(zhì)(中圖)和髓質(zhì)腎血流量(右圖)的影響。


盡管RBF或D˙O2同時增加，但糖尿病腎臟內(nèi)缺氧是由腎臟總Q˙O2增加引起的(圖3和圖4)。ETB-R激活對糖尿病誘導的Q˙O2增加沒有顯著影響(圖3)。然而，ETB-R激活后，由于總RBF增加，D˙O2明顯增加(圖3和圖4)。有趣的是，皮質(zhì)和髓質(zhì)RBF受ETB-R激活的影響不同(圖4)。


正如之前所報道的，糖尿病大鼠尿液中TBARS的排泄量增加(表2)。有趣的是，ETB-R激活會增加兩組大鼠的尿TBARS。尿蛋白排泄和濾過率均未受影響，而RVR則隨著ETB-R的激活而下降(表2)。

表3、腎內(nèi)B型內(nèi)皮素受體急性激活前后的腎鈉處理


糖尿病大鼠的TNa增加，而與腎臟鈉處理有關(guān)的所有其他參數(shù)在兩組中相似(表3)。ETB-R激活增加了兩組大鼠的尿鈉排泄量。


討論


本研究的主要新發(fā)現(xiàn)是，腎內(nèi)特異性激活ETB-R可通過增加髓質(zhì)RBF和D˙O2快速改善缺氧性糖尿病腎臟的腎內(nèi)PO2。與之前報道的急性阻斷ETA-R的效果類似，激活ETB-R可改善腎臟PO2，但對腎臟Q˙O2無重大影響。此外，通過阻斷ETA-R或激活ETB-R來急性調(diào)節(jié)ET受體信號傳導不會阻止糖尿病引起的尿蛋白滲漏或氧化應激。然而，ETB-R的急性激活會增加尿鈉排泄。


在糖尿病腎病中，ET-1的過度生成和隨后ETA-R信號的增加已被證明會通過誘導內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激和細胞凋亡而導致腎小球和腎小管損傷。ETB-R對調(diào)節(jié)腎小管鈉和水的處理至關(guān)重要，ETB-R的激活會抑制腎小管遠端內(nèi)皮鈉通道對Na的重吸收。本研究結(jié)果表明，急性激活ETB-R可改善糖尿病腎臟內(nèi)腎組織PO2，這與之前報道的阻斷ETA-R的效果類似。因此，直接以ETB-R為靶點改善糖尿病腎臟組織PO2并同時避免使用ETA-R拮抗劑的臨床試驗中常見的不必要的液體潴留可能是有益的。事實上，糖尿病腎臟組織PO2的改善是由髓質(zhì)RBF的增加引起的，這表明ETB-R優(yōu)先參與調(diào)節(jié)髓質(zhì)微循環(huán)。需要注意的是，正如之前所報道的那樣，腎臟某一部分RBF的改善有可能影響鄰近區(qū)域的氧合。然而，與ETA-R阻斷后的結(jié)果相反，ETB-R刺激對降低GFR沒有益處。這種對激活ETB-R和阻斷ETA-R的不同反應可能是腎臟微循環(huán)或參與調(diào)節(jié)GFR的結(jié)構(gòu)中不同表達譜的結(jié)果。


以前曾有報道稱，糖尿病早期腎內(nèi)缺氧是由導致腎臟Q˙O2增加的幾個因素造成的。這些因素包括腎小球高濾過導致腎小管電解質(zhì)負荷增加、腎小管電解質(zhì)轉(zhuǎn)運效率降低以及線粒體漏式呼吸增加。除了RBF缺乏代謝控制外，Q˙O2的增加還導致腎內(nèi)缺氧。迄今為止，在胰島素分泌減少的1型糖尿病嚙齒動物模型中，使腎內(nèi)組織PO2恢復正常的大多數(shù)干預措施也成功地保護了腎功能并預防了糖尿病腎病。此外，腎內(nèi)缺氧本身就足以引發(fā)慢性腎病。綜上所述，針對糖尿病腎臟組織缺氧已成為治療糖尿病腎病的一種可能療法。


S6c是一種強效ET受體激活劑，最早是在蒼術(shù)毒液中發(fā)現(xiàn)的，對ETB-R的選擇性遠遠高于ETA-R。因此，正如之前所報道的，在最初確定劑量-反應關(guān)系的實驗中，S6c濃度越高，血管收縮越強，這是血管平滑肌細胞上的ETB-R被激活的結(jié)果，而不是ETA-R參與作用的結(jié)果。與血管內(nèi)皮表達的ETB-R相比，血管平滑肌細胞上的ETB-R對ET-1的親和力較低，這就解釋了為什么較高濃度的S6c會導致血管收縮。Schneider等人報告稱，高鹽飲食喂養(yǎng)大鼠離體傳入動脈對ET-1的血管收縮減弱。有趣的是，抑制ETB-R可阻止對ET-1的反應改變，這凸顯了ET-R信號改變在調(diào)節(jié)RBF中的潛在作用。因此，糖尿病引起的ET受體表達改變可以解釋本研究中糖尿病腎臟總RBF不受影響的原因。ETB-R激活會刺激前列腺素的合成，這也可能影響研究結(jié)果。


與慢性治療相比，ETB-R激活對糖尿病腎功能的急性影響可能在某種程度上有所不同。這也可能解釋了ETB-R激活后對尿蛋白滲漏明顯缺乏影響以及氧化應激顯著增加的原因。事實上，還需要進一步研究確定其對腎小球濾過屏障完整性以及腎小管間質(zhì)纖維化發(fā)展的長期影響，才能使ETB-R激活成為臨床開發(fā)的合適候選藥物。有趣的是，本研究支持使用靶點抑制腎內(nèi)ETA-R信號或促進腎內(nèi)ETB-R信號以改善整個腎功能的有益作用。如果是這樣的話，這些結(jié)果將不利于使用非選擇性ET-R拮抗劑治療糖尿病腎病。


總結(jié)


總之，本研究證明急性激活ETB-R可增加糖尿病大鼠腎臟組織的PO2。ETB-R激活后腎內(nèi)PO2的改善主要是髓質(zhì)RBF和D˙O2增加的結(jié)果，而不是對腎臟Q˙O2的極大影響。本研究結(jié)果表明，ETB-R激活和ETA-R阻斷對改善糖尿病腎臟組織PO2同樣有效。鑒于使用ETA-R阻斷劑治療慢性腎臟病的初步臨床試驗中出現(xiàn)了不必要的體液潴留，因此有必要研究是否可以使用ETB-R激活劑來達到同樣的腎臟保護效果，同時減少嚴重的副作用。