《Journal of Clinical and Experimental Hepatology》:Candesartan Cilexetil Restores Renal Endothelial Function through Modulation of the ADMA–DDAH–eNOS Pathway in Experimental ACLF-Associated Renal Dysfunction
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摘要:肾功能障碍是进展期肝硬化常见且危及生命的并发症,在急性-慢性肝衰竭(acute-on-chronic liver failure,ACLF)中尤为突出,与高死亡率及不良临床预后密切相关。本研究旨在(1)阐明肾ADMA–DDAH–eNOS轴在合并肾功能障碍
摘要:肾功能障碍是进展期肝硬化常见且危及生命的并发症,在急性-慢性肝衰竭(acute-on-chronic liver failure,ACLF)中尤为突出,与高死亡率及不良临床预后密切相关。本研究旨在(1)阐明肾ADMA–DDAH–eNOS轴在合并肾功能障碍的肝硬化±叠加炎症(模拟ACLF)中的作用;(2)评价坎地沙坦酯(Candesartan Cilexetil,CC)对该通路的影响。雄性Wistar大鼠给予四氯化碳(CCl4,15% v/v玉米油,0.5 mL/kg,每周2次,持续14周)诱导伴肾功能障碍的肝硬化模型。第14周末,于脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)急性攻击前随机给予CC(8 mg/kg,灌胃,持续2周)。所有动物于第16周处死。CCl4诱导的肝硬化大鼠平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)及肾血流量(renal blood flow,RBF)下降,肾血管阻力(renal vascular resistance,RVR)升高,伴肾损伤标志物中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、肾损伤分子-1(kidney injury molecule-1,KIM-1)升高及肾炎症反应增强。急性LPS打击进一步加重上述异常。CC处理显著降低肝硬化±LPS攻击大鼠的肾损伤及炎症标志物,而MAP、RBF及RVR无明显改变。在伴肾功能障碍的ACLF模型大鼠中,CC显著降低肾不对称二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine,ADMA)水平,上调磷酸化内皮型一氧化氮合酶(phosphorylated endothelial nitric oxide synthase,p-eNOS)及二甲基精氨酸二甲氨基水解酶-1(dimethylarginine dimethylaminohydrolase-1,DDAH-1)表达,下调DDAH-2表达,恢复肾一氧化氮(nitric oxide,NO)水平,增强抗氧化酶活性并减轻氧化应激。本研究首次证实CC通过上调DDAH-1及eNOS表达、减少ADMA蓄积从而提高肾NO生物利用度,改善肝硬化合并肾功能障碍时的肾内皮功能。靶向DDAH-1介导的NO恢复可能是治疗肝硬化肾功能障碍的潜在策略。
论文解读:坎地沙坦酯通过调控ADMA–DDAH–eNOS通路恢复实验性ACLF相关肾功能障碍中的肾内皮功能
一、研究背景与意义
肾功能障碍是进展期肝硬化的严重并发症,尤多见于急性-慢性肝衰竭(acute-on-chronic liver failure,ACLF),与短期高死亡率密切相关。目前有效治疗手段有限,其病理生理涉及循环紊乱、全身炎症、氧化应激及内皮功能障碍。肾脏内皮功能障碍表现为肾血管痉挛及一氧化氮(nitric oxide,NO)生物利用度降低。NO由内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)催化L-精氨酸生成,受内源性竞争抑制剂——不对称二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine,ADMA)调控。ADMA主要由二甲基精氨酸二甲氨基水解酶(dimethylarginine dimethylaminohydrolase,DDAH;尤以DDAH-1为主)水解代谢。失代偿期肝硬化时肝肾ADMA升高、DDAH-1表达下调,致eNOS抑制及NO减少,促进肾内皮功能受损。血管紧张素II(Ang II)可通过eNOS解偶联及活性氧(reactive oxygen species,ROS)增多抑制DDAH活性,形成恶性循环。坎地沙坦酯(Candesartan Cilexetil,CC)为血管紧张素II 1型受体(angiotensin II type 1 receptor,AT1R)拮抗剂,具抗炎、抗氧化及改善NO合成作用。本研究由Balasubramaniyan Vairappan、T.S. Ravikumar、M. Sundar及Gavin Wright完成,发表于《Journal of Clinical and Experimental Hepatology》,旨在明确CC是否通过调节肾ADMA–DDAH–eNOS轴改善肝硬化及ACLF样炎症状态下的肾功能障碍。
二、主要实验方法
研究人员采用雄性Wistar大鼠,以四氯化碳(CCl4,15% v/v玉米油,0.5 mL/kg,腹腔注射,每周2次,共14周)诱导肝硬化伴肾功能障碍模型。第14周末将成模大鼠随机分组,于脂多糖(lipopolysaccharide,LPS,模拟ACLF叠加炎症)攻击前给予CC(8 mg/kg,灌胃,每日1次,共2周)干预,设健康对照组、单纯CC对照组、CCl4组、CCl4+CC组、CCl4+LPS组及CCl4+LPS+CC组(n=6/组)。于第16周取材,检测平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、肾血流量(renal blood flow,RBF)、肾血管阻力(renal vascular resistance,RVR);测定血清/肾组织中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、肾损伤分子-1(kidney injury molecule-1,KIM-1);检测肾组织ADMA含量、DDAH-1/DDAH-2及p-eNOS(Ser1177)蛋白表达、NO水平、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽GSH)活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,并进行肾组织形态学观察。
三、研究结果
Effect of CC on Body Weight, Food/Water Intake, and Kidney Morphometry in CCl4-Induced Cirrhotic Rats ± LPS(坎地沙坦酯对CCl4诱导肝硬化±LPS大鼠体重、摄食/水及肾脏形态学的影响)
CCl4组终末体重较健康组显著降低(p<0.01),肾重及肾体比降低(p<0.01,p<0.05);CC干预后肝硬化大鼠终末体重明显改善。LPS叠加未进一步降低体重,CC处理对各组摄食、摄水量无显著影响,可部分逆转CCl4所致的肾脏萎缩性形态改变。
四、讨论与结论翻译
讨论部分指出:本研究显示实验性肝硬化相关肾功能障碍中肾DDAH-1(而非DDAH-2)选择性下调,表明ADMA代谢存在亚型特异性受损并致肾NO缺乏;LPS诱导的ACLF样炎症虽未进一步抑制DDAH-1,但显著上调DDAH-2且伴随RBF下降与RVR升高;CC处理可特异性上调DDAH-1及p-eNOS、降低ADMA、恢复NO,并减轻氧化应激与炎症,提示阻断ROS–DDAH–ADMA–NOS轴为改善肾内皮功能的关键机制。
结论(译文):综上,本研究证明AT1R拮抗剂坎地沙坦酯通过恢复肾DDAH–ADMA–eNOS通路、提高NO生物利用度、减轻氧化应激与炎症、缓解肾损伤,改善肝硬化相关肾功能障碍。研究确定ROS–DDAH–ADMA–NOS轴失调是肝硬化肾内皮功能障碍的重要机制。鉴于血管紧张素阻断剂在肝硬化患者中已知的安全性考量,这些发现支持进一步探索靶向DDAH-1介导NO恢复以管理肝硬化肾功能障碍的治疗潜力。