研究背景:肾移植术是大多数终末期肾病患者首选的治疗方案。术后移植肾功能的恢复受免疫排异反应、缺血/再灌注损伤(Ischemia/Reperfusion Injury,IRI)、围术期血流动力学波动、炎症反应和交感神经活性等多种因素的影响。移植肾早期肾小管损伤始于缺血/再灌注(Ischemia/Reperfusion,I/R),通常伴随进行性肾小管间质纤维化(Tubulointerstitial Fibrosis,TIF)。早期IRI是引发晚期移植肾功能不全的重要因素之一,而进行性移植肾衰竭最常见的病理改变就是TIF和肾小管萎缩。因此,抑制I/R引起的肾小管损伤及TIF,或许可以改善肾移植术后的转归和结局,提高移植肾存活率。近年来研究发现,选择性α2肾上腺素受体激动剂右美托咪定不但可以降低交感肾上腺髓质系统的兴奋性,保持血流动力学稳定,还可通过抑制炎症反应、减少凋亡等发挥器官保护作用。但关于该药物对肾移植和肾IRI后TIF的影响及相关作用机制却鲜有报道。研究目的:评估右美托咪定对围术期应激反应的作用,明确右美托咪定对肾移植术及肾I/R后肾损伤及TIF的影响,并探讨缺氧诱导因子-1α(Hypoxia-inducible Factor-1α,HIF-1α)及与纤维化密切相关的转化生长因子-β1(Transforming Growth Factor-β1,TGF-β1)/Smads信号通路在右美托咪定介导的抗纤维化中的作用机制。研究内容分为五部分:第一部分:右美托咪定对肾移植围术期应激反应的影响方法:将来自同一供体的移植肾随机分配至右美托咪定组(Dex,n=39)和对照组(Con,n=39)。术中记录不同时间点的平均动脉压和心率,并记录血管活性药及麻醉药的使用情况,术后比较两组患者疼痛、恶心、呕吐、烦躁和寒颤的发生情况,以评估右美托咪定对围术期应激反应的影响。结果:Dex组气管插管后(P=0.012)和切皮后(P=0.018)的平均动脉压均低于Con组,Dex组气管插管后的心率也明显低于Con组(P=0.021)。Dex组术中舒芬太尼的用量明显少于Con组(P=0.039),阿托品的使用例数,Dex组明显多于Con组(P=0.027)。Dex 组患者术后 6h(P=0.01)和 12h(P=0.002)VAS 疼痛评分较低。且Dex组术后寒颤的发生率明显低于Con组(P=0.037)。手术结束时患者的体温,拔除气管导管的时间,术后30min内恶心、呕吐及烦躁的发生率,两组间无明显差异。小结:围术期应用右美托咪定可减少肾移植术中的血流动力学波动,降低术中镇痛药的用量,改善术后寒颤及术后疼痛,缓解围术期应激反应。第二部分:右美托咪定对肾移植术后并发症及预后的影响方法:比较Dex组和Con组患者术后移植肾功能延迟恢复(Delayed Graft Function,DGF)发生率、住院天数、术后感染、并发症发生率、移植肾切除率和死亡率等转归情况。比较两组患者术后6天内血清肌酐(Creatinine,Cr)、尿素(Urea)及尿量。在术后18个NSC 125973体内月随访期间检测血清Cr、Urea、β2微球蛋白、胱抑素C及估算肾小球滤过率以评估肾功能。结果:Dex组Ⅰ级(P=0.046)和Ⅱ级(P=0.025)Clavien-Dindo并发症发生率明显少于Con组。Dex组住院天数较Con组显著减少。Dex组(12.8%)DGF发生率虽低于Con组(17.9%),但组间差异无统计学意义。术前及术后6天内两组血清Cr、Urea及尿量无明显差异。在术后18个月随访中,两组肾功能指标无明显组间差异,但相比术后6天,Dex组术后2M、3M、12M和18M肌酐降低率均较Con组有显著增加。小结:右美托咪定可减少肾移植术后并发症的发生率,缩短住院天数,并在术后18个月随访中增加肌酐降低率。围术期右美托咪定的使用虽可降低术后DGF的发生率,但并无统计学意义。第三部分:右美托咪定对肾移植术后肾损伤及TIF相关指标的影响方法:RT-PCR检测比较Dex组和Con组患者术后7天、21天外周血单核细胞中TGF-β1/Smads通路的mRNA表达水平,ELISA检测血清炎性因子IL-6和TNF-α的浓度,尿液中TGF-β1及KIM-1的相对浓度。结果:与Con组相比,Dex组患者术后7天、21天外周血单核细胞中TGF-β1及其下游的Smad2和Smad3 mRNA表达均显著下调,尿液中TGF-β1的相对浓度(经尿肌酐校正)及血清IL-6、TNF-α浓度明显降低。Dex组再灌注后2h、24h、48h和72h尿液中KIM-1的浓度(经尿肌酐校正)低于Con组。小结:围术期使用右美托咪定可改善肾移selleck化学植术后的肾损伤,降低炎症反应,并抑制TGF-β1/Smads通路的激活。第四部分:右美托咪定对小鼠肾I/R后HIF-1α和TGF-β1/Smads通路的影响方法:雄性C57BL/6J小鼠I/R模型(缺血40min)制作前30min腹腔注射三种不同浓度右美托咪定,再灌注后24h取材。HE、PAS染色评估不同剂量右美托咪定对肾组织I/R后肾小管损伤程度的影响,免疫组化和TUNEL染色评估细胞凋亡情况,ELISA检测血清Cr、Urea及TGF-β1的浓度。Western blot和RT-PCR检测右美托咪定对I/R后肾组织HIF-1α、TGF-β1/Smads和α-SMA的蛋白及mRNA表达水平的影响。结果:右美托咪定可显著缓解小鼠肾I/R 24h后的肾小管损伤,减少Caspase-3阳性细胞数及细胞凋亡,改善肾功能,且成剂量依赖性。HIF-1α于I/R后1天,TGF-β1、p-Smad2和p-Smad3于再灌注后7天表达量达峰值;α-SMA自再灌注后7天开始有明显上调,14天表达量最高,之后均持续高表达至再灌注后21天。腹腔注射50μg/kg右美托咪定可明显降低I/R后7天、21天肾组织HIF-1α、TGF-β1、p-Smad2和p-Smad3的表达及血清TGF-β1的浓度。小结:右美托咪定可剂量依赖性缓解小鼠肾I/R诱导的肾小管损伤,减少细胞凋亡,还可下调I/R引起的HIF-1α过表达,抑制TGF-β/Smads信号通路的激活。第五部分:右美托咪定通过抑制HIF-1α和TGF-β1/Smads通路改善IRI诱导的TIF方法:将雄性C57BL/6J小鼠随机分为Sham组,I/R组,Dex+I/R组,YC-1+I/R组和育亨宾(Yohinbin,Yoh)+Dex+I/R组。缺血40min再灌注(或假手术)21天后取材。Western blot 检测各组肾组织 HIF-1α、TGF-β1、p-Smad2、Smad2、p-Smad3、Smad3、α-SMA和Ⅰ型胶原的蛋白表达,RT-PCR检测HIF-1α和TGF-β1/Smads的mRNA表达。HE、PAS和Masson染色评估各组小鼠肾小管损伤程度和TIF面积,ELISA检测血清IL-6、TNF-α及Cr和Urea的浓度。结果:HIF-1α拮抗剂YC-1可显著降低I/R后21天肾组织中HIF-1α的表达,而TGF-β1/Smads通路蛋白和mRNA表达水平也随之降低。α2肾上腺素受体拮抗剂Yoh可抵消右美托咪定的作用,使HIF-1α表达明显增加,而TGF-β1、p-Smad2和p-Smad3的表达也随之上调。TGF-β1/Smads通路的激活使α-SMA、Ⅰ型胶原表达上调,TIF面积显著增加。下调HIF-1α可降低TGF-β1、Smad2和Smad3的表达,减少α-SMA和Ⅰ型胶原的表达水平,缩小肾脏IRI后TIF面积,减低血清炎性因子IL-6、TNF-α及血清Cr和Urea的浓度。小结:IRI引起的HIF-1α过表达,可激活TGF-β1,促进Smad2和Smad3的磷酸化,加剧I/R后TIF的发生发展。右美托咪定发挥肾保护作用的部分机制可能是通过降低HIF-1α在I/R后肾组织中的表达,抑制TGF-β1/Smads通路的激活,从而下调α-SMA和Ⅰ型胶原的表达水平,缓解TIF。右美托咪定对I/R后TIF的抑制作用还与减少肾小管损伤,缓解炎症反应有关。研究结论:1.围术期右美托咪定的应用可减少肾移植术中血流动力学波动,缩减术中镇痛药用量,缓解术后寒颤及术后疼痛,降低术后并发症发生率,缩短住院天数,并在术后18个月随访中增加肌酐降低率。右美托咪定对移植肾的保护作用可能与抑制围术期应激反应、减少移植肾I/R导致的炎症反应和肾损伤、下调TGF-β1/Smads信号通路有关。2.右美托咪定可缓解小鼠肾I/R所致的肾小管损伤,减少细胞凋亡,抑制炎症因子释放,还可下调I/R引起的HIF-1α过表达,抑制TGF-β/Smads信号通路的激活。3.IRI诱导的HIF-1α上调,可激活TGF-β1,促进Smad2和Smad3的磷酸化,加剧I/R后TIF的进展。右美托咪定肾保护作用的部分机制可能是通过下调I/R后HIF-1α的过表达,抑制TGF-β1/Smads信号通路的激活,Medical ontologies从而减少α-SMA和胶原蛋白的表达,改善TIF。