Obestatin在慢性心力衰竭腎臟水代謝異常中的作用及其機(jī)制.pdf

1、水鈉潴留是慢性心力衰竭(CHF)的重要病理生理改變之一。心臟和腎臟是機(jī)體重要器官，維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定有賴于心臟和腎臟的密切協(xié)作，病理狀態(tài)下，心功能不全往往合并腎功能減退。伴隨CHF的心輸出量下降，外周血管灌注壓開始下降，引起一系列神經(jīng)激素包括交感神經(jīng)、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)、精氨酸加壓素(AVP)系統(tǒng)等的激活，使得水鈉重吸收增多，液體潴留，進(jìn)而腎功能受損，而腎小球?yàn)V過率的下降又會(huì)加重水鈉潴留。此過程一旦啟動(dòng)，心腎之間

2、即形成惡性循環(huán)，病情逐漸惡化，臨床通常稱之為“心腎綜合征(CRS)”。作為CHF的終末狀態(tài)，心腎綜合征導(dǎo)致機(jī)體水代謝紊亂更為突出。
　　 AVP是調(diào)節(jié)體液量的重要因子之一，能通過對(duì)腎臟集合管細(xì)胞水通道蛋白2(AQP2)的短時(shí)和長時(shí)調(diào)控來加強(qiáng)機(jī)體水的重吸收。然而，過量分泌的AVP能加重心臟的前負(fù)荷和后負(fù)荷，參與心室重構(gòu)和引起低鈉血癥，與CHF及CRS不良預(yù)后相關(guān)。
　　 Obestatin是由23個(gè)氨基酸組成的多肽類激素，

3、近期研究發(fā)現(xiàn)其可能與機(jī)體水代謝相關(guān)。Obestatin可以由包括胃在內(nèi)的很多器官、組織產(chǎn)生，與ghrelin來自同一基因，最初發(fā)現(xiàn)二者在攝食方面有互相拮抗的作用，后來發(fā)現(xiàn)二者在其它方面又有相似的作用。已有研究發(fā)現(xiàn)ghrelin可以明顯改善CHF患者的l臨床癥狀及血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，而obestatin的心血管作用尚不明確。我們前期在CHF患者的研究中發(fā)現(xiàn)心力衰竭(心衰)合并惡液質(zhì)組obestatin水平升高。有研究發(fā)現(xiàn)obestatin可抑

4、制口渴，減少機(jī)體的飲水，腦室內(nèi)給予外源性obestatin可以劑量依賴性地抑制AVP的釋放，提示obestatin可能通過AVP調(diào)節(jié)機(jī)體的水代謝。我們前期免疫組化的研究提示obestatin在腎臟的表達(dá)，提示其可能在腎臟通過精氨酸加壓素以及自分泌或旁分泌的方式來調(diào)節(jié)機(jī)體的水代謝。
　　 本研究：①通過在慢性心衰、慢性腎功能衰竭(腎衰)、心腎綜合征患者中觀察血漿obestatin、AVP水平變化，初步探討二者之間的相關(guān)性；②在此基

5、礎(chǔ)上進(jìn)一步在心衰動(dòng)物模型中觀察obestatin對(duì)心衰時(shí)腎臟水代謝的影響，對(duì)AVP和其下游水通道蛋白2(AQP2)表達(dá)的影響；③在集合管細(xì)胞中觀察obestatin對(duì)AVP-AQP2短時(shí)及長時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)制的影響。以期初步明確obestatin在心力衰竭腎臟水代謝異常中的作用及其細(xì)胞和分子機(jī)制。
　　 第一部分：Obestatin、AVP在慢性心衰合并腎功能衰竭患者中的變化及其意義
　　 目的：在慢性心衰、慢性腎衰、心腎綜合征

6、患者中觀察血漿obestatin、AVP水平變化，探討二者之間的相關(guān)性。
　　 方法：研究對(duì)象為2011年3月～2011年10月至長海醫(yī)院就診的住院患者，對(duì)照受試者為同期來住院查體的健康者；共入選慢性腎衰患者31例、心衰患者41例、心腎綜合征患者34例，與上述患者年齡匹配的健康受試者30例。采用elisa法檢測(cè)慢性心衰患者、慢性腎衰患者、心腎綜合征患者以及對(duì)照受試者外周血obestatin、AVP、BNP水平；運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法比較

7、各組患者臨床和生化指標(biāo)的不同，計(jì)算外周血obestatin、AVP在慢性心衰、慢性腎衰、心腎綜合征患者中水平變化，并探討obestatin、AVP二者之間是否存在相關(guān)性。
　　 結(jié)果：①心腎綜合征組外周血obestatin水平(355.8±14.6pg/ml)明顯高于正常對(duì)照組(212.3±6.9pg/ml，P<0.01)、慢性腎衰組(246.7±6.2pg/ml，P<0.01)和慢性心衰組(258.4±17.5pg/ml，P<

8、0.01)；慢性心衰組明顯高于正常對(duì)照組(258.4±17.5pg/mlvs212.3±6.9pg/ml，P<0.05)；慢性腎衰組明顯高于正常對(duì)照組(246.7±6.2pg/mlvs212.3±6.9pg/ml，P<0.01)；慢性心衰組和慢性腎衰組之間差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。②心腎綜合征組外周血AVP水平(65.1±6.6pg/ml)明顯高于對(duì)照組(38.5±3.7pg/ml，P<0.01)、慢性腎衰組(50.4±4.5pg/ml，P<0

9、.01)和心衰組(54.6±2.5pg/ml，P<0.01)；心衰組明顯高于正常對(duì)照組(54.6±2.5pg/mlvs38.5±3.7pg/ml，P<0.01)；慢性腎衰組明顯高于正常對(duì)照組(50.4±4.5pg/mlvs38.5±3.7pg/ml，P<0.05)；心衰組和慢性腎衰組之間差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。③相關(guān)分析顯示外周血obestatin與年齡、BMI、收縮壓、舒張壓、血鈉、TC、TG、HDL-C水平無明顯相關(guān)性，外周血obesta

10、tin與AVP水平呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)=0.219，P<0.05)；外周血obestatin與BNP水平呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)=0.220,P<0.05)；外周血obestatin與肌酐水平呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)=0.176，P<0.05)。
　　 結(jié)論：心腎綜合征患者、慢性心衰患者及慢性腎衰患者外周血obestatin和AVP水平均明顯升高，外周血obestatin與AVP水平、BNP水平以及肌酐水平呈正相關(guān)。
　　 第二部分：

11、Obestatin對(duì)慢性心力衰竭大鼠心功能及水代謝的影響
　　 目的：觀察obestatin腹腔注射對(duì)前壁心梗所致慢性心衰大鼠心功能及其尿量的影響，以及其對(duì)心衰大鼠外周血和腎集合管AVP，AQP2表達(dá)的調(diào)節(jié)作用。
　　 方法：通過結(jié)扎大鼠心臟前降支，成功建立心梗模型30只，另外6只大鼠開胸不結(jié)扎前降支血管，建立假手術(shù)組，分組：假手術(shù)組：6只，正常飲食16周；心衰組：30只，正常飲食16周；分6組分別腹腔注射：假手術(shù)注射生

12、理鹽水組；心衰注射生理鹽水組、心衰注射AVP組、心衰注射ghrelin組以及心衰注射低劑量obestatin(50μg/kg/d)組，心衰注射高劑量obestatin(100μg/kg/d)組。檢測(cè)心臟超聲，尿量，采用elisa法檢測(cè)大鼠尿AQP2，外周血AVP及obestatin水平，采用Western-blot法檢測(cè)大鼠腎集合管AVP和AQP2的表達(dá)。
　　 結(jié)果：1、注射藥物4周后，與注射前相比：①心衰注射高劑量obest

13、atin(100μg/kg)組大鼠心臟超聲左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)值明顯升高(63.4±2.8％vs59.9±2.9％，P<0.05)；尿量明顯增多(19.3±1.7mlvs18.3±1.1ml，P<0.05)；尿AQP2明顯減少(0.966±0.056pg/mlvs1.046±0.049pg/ml，P<0.01)；外周血AVP水平無明顯變化；外周血obestatin水平明顯升高(155.77±6.22pg/mlvs138.06±10

14、.37pg/ml，P<0.01)；②心衰注射AVP組大鼠射血分?jǐn)?shù)明顯下降(57.0±2.7％vs59.9±2.8％，P<0.01)；尿量明顯下降(17.7±0.3mlvs18.7±0.9ml，P<0.05)；尿AQP2明顯上升(1.285±0.079pg/mlvs1.171±0.055pg/ml，P<0.05)；外周血AVP明顯上升(3.688±0.308pg/mlvs3.074±0.264pg/ml，P<0.01)；外周血obesta

15、tin明顯上升(152.49±8.44pg/mlvs141.94±7.85pg/ml，P<0.01)；③心衰注射ghrelin組大鼠心臟超聲LVEF值明顯升高(57.9±6.9％vs53.7±6.5％，P<0.01)；尿量、尿AQP2、外周血AVP及obestatin水平無明顯變化；④假手術(shù)注射生理鹽水組、心衰注射生理鹽水組、心衰注射低劑量obestatin(50μg/kg)組大鼠LVEF、尿量、尿AQP2、外周血AVP及obestat

16、in水平無明顯變化；2、①與假手術(shù)注射生理鹽水組相比，心衰大鼠注射AVP組4周后腎集合管AVP及AQP2表達(dá)增多(P<0.05)；心衰注射obestatin(100μg/kg)組大鼠4周后腎集合管AQP2表達(dá)減少(P<0.05)；心衰注射生理鹽水，心衰注射ghrelin，心衰組注射obestatin(50μg/kg)組4周后大鼠腎集合管AQP2表達(dá)無明顯改變；②與心衰注射生理鹽水組相比，心衰大鼠注射AVP組4周后腎集合管AVP及AQP2

17、表達(dá)增多(P<0.05)；心衰注射obestatin(100μg/kg)組4周后大鼠腎集合管AQP2表達(dá)減少(P<0.05)；心衰注射ghrelin，心衰注射obestatin(50μg/kg)組大鼠腎集合管AQP2表達(dá)無明顯改變；
　　 結(jié)論：高劑量obestatin長期腹腔注射能明顯改善心梗后心衰大鼠心功能，增加尿量并減少尿AQP2水平，對(duì)外周血AVP水平無明顯影響，明顯減少腎集合管AQP2的表達(dá)而對(duì)AVP表達(dá)無明顯影響。<

18、br>　　 第三部分：Obestatin對(duì)腎臟集合管細(xì)胞水通道蛋白2的作用
　　 目的：探討obestatin是否通過AVP途徑對(duì)腎臟內(nèi)髓集合管上皮細(xì)胞3(IMCD3)細(xì)胞AQP2進(jìn)行調(diào)節(jié)。
　　 方法：培養(yǎng)IMCD3細(xì)胞，給予不同濃度obestatin(10-8、10-7mol/L)干預(yù)及給予不同濃度AVP(10-8、10-7mol/L)干預(yù)后15分鐘，半小時(shí)，1小時(shí)，6小時(shí)，24小時(shí)收集細(xì)胞，Westernblot

19、方法檢測(cè)各時(shí)間點(diǎn)AVP、AQP2的表達(dá)，elisa法檢測(cè)各時(shí)間點(diǎn)cAMP表達(dá)。
　　 結(jié)果：1、培養(yǎng)IMCD3細(xì)胞，①給予低濃度(10-8mol/L)obestatin干預(yù)后15分鐘，半小時(shí)，1小時(shí)，6小時(shí)，24小時(shí)，與干預(yù)前相比，cAMP、AVP及AQP2表達(dá)均無明顯變化。②給予高濃度(10-7mol/L)obestatin干預(yù)后6小時(shí)及24小時(shí)后，與干預(yù)前相比，cAMP和AVP的表達(dá)無明顯變化，AQP2表達(dá)明顯減少(各組均P

20、<0.05)。2、培養(yǎng)IMCD3細(xì)胞，①給予低濃度(10-8mol/l)AVP干預(yù)后15分鐘，半小時(shí)，1小時(shí)，6小時(shí)，24小時(shí)，與干預(yù)前相比，cAMP和AQP2的表達(dá)均無明顯變化。②給予高濃度(10-7mol/L)AVP干預(yù)后15分鐘，與干預(yù)前相比，cAMP和AQP2的表達(dá)無明顯變化；干預(yù)后半小時(shí)，1小時(shí)，6小時(shí)，24小時(shí)后，cAMP表達(dá)明顯升高(各組均P<0.05)；干預(yù)后6小時(shí)，24小時(shí)與干預(yù)前相比，AQP2表達(dá)明顯升高(各組均P<