温度调控通过NF-κB/IL-6-Bax通路影响大鼠肾脏缺血再灌注损伤模型的稳定性研究

【字体: 时间:2025年06月15日 来源:Cryobiology 2.3

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  为解决肾脏缺血再灌注(I/R)损伤模型稳定性受环境温度影响的问题,研究人员通过建立不同温度(15-30°C)下的大鼠I/R模型,发现20-25°C环境能显著提高建模成功率并降低死亡率,其机制与温度通过NF-κB/IL-6和Bax通路调控炎症与凋亡相关。该研究为标准化AKI动物实验提供了关键温度参数。

  

肾脏缺血再灌注损伤(Ischemia-Reperfusion Injury, I/R)是临床急性肾损伤(Acute Kidney Injury, AKI)的主要诱因,但动物模型的稳定性常受环境因素干扰。既往研究发现,季节更替会导致建模成功率波动——夏季高温时血清肌酐(Scr)和尿素氮(BUN)升高更显著,而冬季低温时药物干预效果减弱。这种差异背后,环境温度究竟如何影响I/R模型的关键病理机制?来自桂林医学院的研究团队在《Cryobiology》发表的研究给出了答案。

研究团队采用48只雄性SD大鼠,通过背侧入路双侧肾蒂夹闭50分钟建立I/R模型,分别在15-20°C(低温)、20-25°C(常温)和25-30°C(高温)环境下操作。通过监测术后24小时生存率、肾功能指标(Scr、BUN)、肾脏病理评分(HE染色)、细胞凋亡(TUNEL)及炎症因子表达(Western blot、IHC),系统评估了温度对模型的影响。

3.1 大鼠一般状态观察
高温组术后饮水量增加、腹腔积液增多,死亡率达12.5%;低温组大鼠苏醒延迟(118.82±4.25分钟),死亡率高达25%;常温组则表现最佳,死亡率0%,苏醒时间适中(90.75±1.60分钟)。

3.2 Scr与BUN水平比较
高温模型组Scr(260.12±53.75 μmol/L)和BUN(38.59±7.26 mmol/L)显著高于常温组(174.75±41.17 μmol/L;30.25±5.11 mmol/L)和低温组(62.00±34.30 μmol/L;13.93±3.07 mmol/L),证实高温加剧肾功能损伤。

3.4 肾组织病理变化
HE染色显示高温组肾小管上皮细胞肿胀、基底膜裸露,病理评分最高;常温组损伤程度适中,而低温组仅见轻微病变。

3.5 NF-κB与IL-6表达
免疫组化揭示低温组NF-κB和IL-6表达量最高,可能与低温延缓炎症峰值有关。Western blot进一步显示低温组Bax(促凋亡蛋白)表达最低,提示低温通过抑制凋亡减轻损伤。

3.6 细胞凋亡率
TUNEL检测显示高温组凋亡细胞占比最高(35.7%),常温组(22.1%)与低温组(18.5%)显著降低,印证温度通过凋亡途径影响损伤程度。

研究结论指出,20-25°C是建立I/R-AKI模型的理想温度区间:既能保证高成功率(常温组死亡率0%),又可避免高温导致的过度炎症(NF-κB/IL-6通路激活)和低温引发的代谢抑制。机制上,温度通过调控NF-κB/IL-6炎症轴和Bax依赖性凋亡通路影响肾损伤进程。该研究首次明确了手术环境温度对AKI动物模型稳定性的量化影响,为后续研究提供了标准化操作指南,同时揭示了温度敏感型器官保护策略的潜在靶点。值得注意的是,研究团队特别提醒冬季实验需避免电热毯过度使用导致的大鼠隐性失水,这一细节对提升实验可重复性具有重要实践意义。

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