环孢霉素A慢性肾毒性机制研究进展

环孢霉素A慢性肾毒性机制研究进展 138?中国药理学通报ChinesePharmacoEogicalBulletin2000Apr;16(2):138,41 f;f环孢霉素 A慢性肾毒性机制研究进展 夕 (第一军医大学南方医院中国人民解放军肾病中心,广州510515) 中国图书分粪号R一05;R322.61;R32925;R392.11 R9795 文献标识码A文章编号1001—1978(2000)02—0138—04 摘要慢性肾毒性是环孢霉素A(CsA)的主要副作用.细胞 外基质沉积.肾小管萎缩,肾小球入球动脉透明样变是其主 要特点该文论述了CsA可直接刺激肾脏细胞合成细胞 外基质,引起细胞稠亡外.还能通过促进肾小球旁细胞舍成 肾素.激活肾素血管紧张素系统.使AnII增加;AT受体下 调.而Ang?可促进骨桥蛋自,TGF-,8 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达.它们共同参 与了肾间质纤维化憾 ,q5皇 关键词环孢霉素A;肾素血管紧张素系统;慢性肾毒性 环孢霉素A(c)仍然是目前治疗实体器官移 植后抗排斥治疗的最重要的第一线药物.随着该药 使用时间的延长和应用范围的扩展,如用于自身免 疫疾病,对该药副作用的认识也逐渐增加.其中慢 性肾毒性是其主要副作用,如何对其进行有效防治 一 直为众多学者所关注.近年随着CsA慢性肾毒 性动物模型的建立,对CsA致慢性肾毒性作用机制 逐渐明了,为有效对其防治提供了可能.本文就这 一 方面的进展作一综述. 1CsA对RAS的激活 CsA激活肾素血管紧张素系统(RAS)是其引起 慢性肾毒性的根本的病理生理基础.它对RAS的 影响是多方面的. 11直接刺激肾小球旁细胞分泌肾素cSA可以 直接刺激体外培养的肾小球旁细胞分泌肾素,表现 为培养液肾素活性增加;还可以促进其台成.这种 刺激效应是剂量依赖且快速短阵的:l0min就可出 现分泌效应,24h内肾素合成增加.组织学的证 据也表明CsA刺激肾小球旁器(JGA)的增生肥 大【2.给大鼠皮下注射CsA(25mg?_.-d一)3 wk后,免疫组化的方法显示JGA,入球动脉肾素阳 性细胞均增加. 12肾素合成的调节通常人肾脏通过二种途径 199909.16收稿.1999—12.12修回 „广东省自然科学基垒资助课题No970831 作者简介:张国华.男,35岁.博士生,讲师: 张训,男.67岁,教授.博士生导师 分泌肾素:活性肾素以调节方式从成熟分泌颗粒中 释放;而肾素原则通过基础结构途径(Constitutive pathway)直接从高尔基复合体及前体颗粒中释放. CsA对JGA肾素台成分泌的调节可能通过3种不 同的方式进行:?刺激肾素原的台成;?抑制肾素原 向活性肾素的转换;?阻止活性肾素的释放.而究 竟以何种方式调节肾素台成分泌取决于动物种类, CsA剂量及持续时间.体外孵育及大多数动物短期 使用CsA时,主要刺激肾素原合成.而在人类及灵 长类长期使用CsA,则以后二种方式为主. 长期使用CsA的病人表现为血浆肾素和肾素 原总浓度升高,JGA肥大,含肾素细胞分泌颗粒明 显增多.肾移植病人在停用CsA而改用硫唑嘌呤 后出现JGA肾素阳性细胞的急剧减少.肾素活性 下降,这表明细胞内肾素加工和活性肾素释放可能 发生了变化.临床研究还发现经CsA治疗的肾移 植病人采用低盐及利尿治疗时,肾素活性上升明显 迟缓.心脏移植接受CsA治疗病人进行快速ACEI 治疗时同样如此;I型糖尿病病人CsA治疗后也会 出现球旁细胞肥大,但对速尿刺激的肾素分泌反应 仍较低l4-.CsA引起的肾素分泌障碍机制不清. CsA可能降低肾素原向活性肾素的转化,即调节方 式发生了改变.在某些情况下,CsA还可以直接抑 制肾素分泌.这可能与抑制钙调磷酸酶(cal— cineurin)活性有关.最近有学者通过等电聚焦法 对(Isoelectricityfocusing)CsA处理大鼠的肾组织进 行分析,发现在pI=5.5时,相对分子量为32x10 , 3.6x10的肾素异构体进行性增多,而它在正常 肾脏只占很少一部分.表明CsA引起肾素加工运 输出现缺陷”J. 1.3CsA激活RAS的二种模式体内RAS包括 二部分:经典循环RAs(eRAS)及近年被人们所知的 组织RAS(tRAS).CsA对人和动物RAS的作用在 很多方面是相同的,如血浆总的肾素和肾素原增多, JGA肥大和增生.惟一的不同在于CsA使动物肾 素活性(PRA)升高,活性肾素与无活性肾素原均增 加;而人大多数情况下PRA下降,只有无活性肾素 原增加.前者称之为模式I,后者称之为模式 ?.模式I反映CsA早期cRAS刺激相,表现为 中国药理学通报chzPh洲口eologicaiBulletin2000Apt;16(2).139 肾素活性即PRA的升高,而模式?反映慢性tRAS 刺激相,而tRAS是不被PRA所反映的,尽管此时 肾组织Ang?水平很高.体外研究及动物试验使用 CsA的时间相对较短,CsA主要刺激肾素原合成并 转变为活性肾素.而在人及灵长类研究使用CsA 的时间则长得多,CsA主要抑制肾素原转变为活性 肾素及抑制活性肾素的分泌.模式I,?可能反映 了短期和长期CsA治疗对肾素合成,分泌的不同影 响延长CsA作用时间,增加剂量,模式I可咀转 变为模式?.如大鼠CsA治疗2wk,肾素活性持续 升高,2mon后,PRA的升高变得不明显..同样 CsA的用量也影响到PRA,Siegl发现CsA在20nag ? 妇?d-1范围呈剂量依赖方式刺激PRA升高,进 一 步加大CsA用量,却使PRA降至基础水平l9J. 越来越多的资料显示CsA对肾组织局部tRAS的改 变远较cRAS为大.但目前对CsA激活tRAS的机 制仍不清楚.可能与肾素原的激活有关.在主动脉 及体外培养的内皮细胞存在肾素原激活酶,这表明 血循环的肾素前体,可以随时参与RAS激活及活性 放大.Sealey研究认为肾素原与局部组织结合后可 被激活,而无需经蛋白酶水解_1.这种形式的激活 可以导致局部anglo*ensln?(AnglI)产生. 1.4CsA对AT.受体的调节现在的研究已确认 肾内存在完整的RAS.不仅在肾静脉血,而且在肾 组织均存在angiotensinI(AngI),Ang?.免疫组 化也证实肾小球旁细胞存在AngI,A?.肾脏 是Ang?净分泌器官,并且有丰富的AngII受体 在肾小球,肾小动脉,近端小管细胞,系膜细胞,Vasa recta束及肾间质髓质细胞均有Ang?受体.其中 主要是AT.受体.大多数Ang?的生理效应,如血 管收缩,钙离子释放及生长相关事件都是通过AT_ 受体进行的.给大鼠口服CsA25mg?kgI1-dI1 2id,可引起AT1受体mRNA表达明显下调_1. 这可能是肾组织RAS激活后,AngII水平异常升高 对AT】受体的负反馈调节. 2CsA激活RAS的机制 目前对CsA激活RAS的机制仍不清楚.急性 孵育试验表明CsA对肾素的影响并不是通过改变 细胞内PG或c.A~MP实现的….刺激肾素最大半数 分泌所需要的CsA浓度为10mol-L,,而与环孢 素亲和素(cyclophilin,Cyp)结合的解离常数2× 10,mol—LI1接近.提示CsA与环孢素亲和素结 合可能与肾素轴激活有关.固为环孢素H(CsH)与 CsA的差别仅在于第11个氨基酸的不同.但它仅 与环孢素亲和素微弱地结合,对肾小球旁细胞肾素 分泌无任何影响[.Cyp是CsA的特异结合蛋白, 人和动物有几种异构体,如CypA,B,C,H.CypA mRNA在多种组织,脏器表达,而CypCmRNA则 只在包括肾脏在内的少数组织,脏器表达CsA的 肾毒性可能是通过与CypC结台启动的.Olsuka_1 给小鼠连续6d注射CsA(50mg-kg-d),d7将 其处死并通过微切技术将肾小管切成不同节段.用 RT—PCR观察CypA,cypCmRNA的表达.结果发 现:CypAmRNA分布是均匀一致的,而CypCmR— NA分布则不均匀,主要在近曲小管及近端直小管 表达.提示CypC可能参与了CsA引起的肾小管功 能异常. 3CsA的慢性肾毒性 CsA导致的慢性肾毒性表现为进行性的不可逆 的肾小管闻质纤维化即所谓的”带状”纤维化.主 要特点为细胞外基质增加,肾小管萎缩. 3.1CsA直接刺激细胞外基质合成GhiggeriLl 观察了CsA对肾脏细胞外基质合成的影响.其中 以肾成纤维细胞最为明显;在人,大鼠肾成纤维细胞 分别增加330%,130%,其次是人,大鼠系膜细胞细 胞外基质分别增加170%,100%;人肾小管细胞为 130%,在最大剂量5g-LI1时,肢原?在人系膜细 胞,成纤维细胞分别增加150%,300%,而胶原I, ?却无任何影响.一般认为肾小球硬化时主要以胶 原?,V为主,胶原?较少;相反,肾间质纤维化时胶 原?,V是细胞外基质的主要成分,而胶原?和I则 是次要的肾问质纤维化以胶原?沉积为主,可能 与肾间质中成纤维细胞强大的分泌胶原?的能力有 关. 3.2CsA诱导肾小管细胞凋亡Healyl1将不同 浓度(0.42nmol-L,83tool-L)Csa对肾近端 小管细胞系LLC-PK.进行处理.发现在该浓度范 围的CsA均使细胞停留在岛/G】期,表现为DNA 台成减少,/G细胞比例增加,而s,岛/M期细胞 减少.低浓度的CsA使细胞发生凋亡,而高浓度的 CsA却使细胞坏死.我们的研究(待发表资料)也发 现CsA同样使试验动物肾脏细胞凋亡增多,并且 Fas表达增加.血管紧张素转换酶抑制剂elRalapril, AT1受体拈抗剂losarlan可以明显降低凋亡细胞及 Fas表达.表明CsA诱导肾脏细胞凋亡与Ang?有 关. 3.3骨桥蛋白(Osteopontin)的作用5(oung首先 在盐缺失大鼠复制出人型CsA肾病模型[.对该 模型的研究发现:肾小管,问质细胞增生,巨噬细胞 浸润出现在间质纤维化之前.而骨桥蛋白表达的部 140?中国药理学通拉C&inesePharmacolog~?alButL~in2000Ap~;16(2) 位与巨噬细胞聚集及问质纤维化发生的部位相同. 骨桥蛋白是含有RGD(精氨酸一甘氨酸一天门冬氨酸) 序列的糖蛋白,对巨噬细胞具有趋化性和粘附性. 而在给大鼠灌注AngII引起的高血压模型.肾小管 间质损伤部位有的表达增加以及单核巨噬细胞集 聚.因此,骨桥蛋白的表达可能与Ang?有关.而 巨噬细胞可能参与细胞凋亡.另外巨噬细胞是 TGF一8的重要来源之一,而TGF—p能促进细胞增 生,细胞外基质沉积.因此CsA可能直接激活肾内 RAS,继而刺激骨桥蛋自表达,巨噬细胞浸润,生长 因子释放,细胞外基质增加和引起皮质带状间质纤 维化15I. 3.4TGF-p的作用Shehata[16J用免疫组化及 Northernblot技术观察了CsA对TGF一8表达的影 响.结果发现C,sA加强TGF8在太鼠肾小球球旁 细胞的表达.CsA不仅使入球动脉TGF一8阳性细 胞数量增多而且染色加深,并且与CsA剂量正相 关;与对照组差异有显着性.电镜观察发现TGF一8 全部在JGA颗粒细胞内.Northernblot表明TGF- B阳性细胞染色增强是由于TGF-I~转录增加.而最 近的研究证明TGF.B通过增加细胞外基质合成,增 强纤溶酶原激活抑制剂(PAI一1),减少细胞外基质降 解来参与间质纤维化.给盐缺失大鼠注射CsA(15 mg?kg-1?d0)后1wk,与对照组比,TGF—B及细胞 间质成分二聚糖蛋白(biglyean)有明显增加,28d后 I型胶原表达明显增多,而肾小球及基底膜的组分 ?型胶原却无明显的改变.而在AT受体拮抗剂 及ACEI处理组,TGFq3,二聚糖蛋白,PA1.1均明显 下降.提示TGF-~介导了AngII对细胞外基质沉 积的上调作用[17l. AnglI不仅通过骨桥蛋白,TGF一8介导参与肾 间质圩维化,它还直接作用于成纤维细胞.成纤维 细胞是肾间质纤维化的主要效应细胞,Ruiz-Ortega 研究发现成奸维细胞具有AT受体,Ang?通过该 受体诱导成纤维细胞增生,纤维连接蛋白,胶原I沉 积,TGF一8合成_18J. 35肾小球动脉透明变除了带状间质纤维化,动 脉透明变是CsA慢性肾毒性的另一特点.人和试 验动物均发现JGA肥大,而肾小球旁细胞肾素的积 聚可能导致动脉病变.病变从入球动脉远端开始, 此处肾素含量最丰富.而CsA治疗时肾素岔量往 往增加.血管损害特点是早期内皮细胞和平滑肌细 胞出现空泡变性,然后是坏死,蛋白沉着.最终出现 管腔阻塞,导致相应肾小球和小管间质缺血性塌陷 和纤维化. 4结语 息之,RAS激活是GsA慢性肾病的关键环节. 并由此引起细胞外基质沉积,肾小管萎缩,肾小球入 球动脉透明样变.因此通过使用血管紧张素转换酶 抑制剂,AT1受体拮抗剂可以减少Ang?产生及阻 断AngII作用,为临床防治CsA慢性肾毒性开辟了 新的途径. 参考文献 lKrartzA.B?RD.KuhnKCyd~porineAenhancesreninse cfL?andproductic~inisolated】mxtag]omerul~celiaKidney lnt.1988;33:947,53 2sheh毗aMN&sME,Barko~hEalLocalizmi~.fPDGF BB咀themxragiomeru~eelsofrydosporinetreated1-ar~Exp Nephrot.1995;3:173,9 3GardinetDS.WKt~otlMJunorB1RetalTheeffectofcoNveY sionfromcyc[c~sporhoeto~athioprine叻~nin-mnw,iningcin renalaliograft0psiNephro!DTransplant,199l;6;363, 7 4B~ntleJP.NathKA.SutherlandDERElfec~sofcy eI~porineonrenharIgL0t目】sm—aldvsteronesystemdpm ex~etioninrenaltransplantre口L助csArchInternMed,1985; 145:5,8 5Dutz.FrumanDA.Burakoff习alAmle0fcalcinerurinin degranu/ation0froutineeytotoxicTIymphorytesJhnmu~o1. 1993;150:2591,8 6NorhngLL.Tud~McReddleA.G?1RAdA~umulation ofacidicrenini~oformshakidneysofcyclosporineAtr~ted[atsJ A研SacNephrot,1996;7:331,7 7LeeDBNCydosp~tineandthe…-angiot~sinaxisKidney Int.1997;52:24860 8LustigS.StemN.Egge~P口Theeffectofcyclc~porineA onbloodpressureand…-angiotens~n-aMosteroneaxisinsponta- neouslyhypertensiveAm,.1987{253:H1596,600 9SieglH,RfeIBPetr~RalCyd~spofine,the…an 1md循tef0nesy~em.andreMladverreactions.1s— plantProc,1983;18(SuppI1】:S2719,25 10Sealey】E.…Lmt~rottiN.RubattuS”Tgreaterrenin systemItprotenin—dir~tedvasodilatorllmb:reI~ancetodiabet~ me[1hus,preg~cy,andhyp盯”ns…In:Hypertension:zb一 gdiagnosisdmanagement,2ad,Newyork:Raven Dres5.1995:1889—95 llTufrReddieA,G啪曙RNor[hogLLEfect0fCsA Dnthe】Trenindangl毗帆ntype1receptorg—inthe mkidney州heyIm,1993;43614,22 12OrsukaM.Te~daY.YangTetalLocalizationofcyclophi]b~A andcyc/ophillnCmRNAinroutine~ddneyusingRT-PCRKiddy J.1994;45:134O,5 13G脚GM,A/nP.删eg~imR口0J叫e丑b啪 thesynthesisofselectedextraedlularmatrixprotei~byre响【cdb “incutture”Transplantatio~,1994;57:1382,8 l4HeyE,DempsekM,L宣l】yCet4.Apoptoslsandnecrosis: mechanismsofdeathinducedbycydos~oxineAinar郎proximal tubu.d_Jhoe.K甜lnt1998;S4:1955,66 15YoungBABurdma~EA,/or~onR/etalCellularpmliferation andmacrophagehafluxprecedeinte~titialfibrosishacydosporlne phrotox~cityKidneyInt1995:48:439,48 中国药理学通报cPh洲cologicalBulletin2000Apr;16(2):141,4?141 2,},TP敏感性钾通道与心肌缺血预适应 旦塑 (湖南医科大学药理学教研室.长沙 中国图书分粪号R一332;R322.12;R329.24;R3424; 适应.~Tp 心肌缺血预适应(ischemicpreconditioning)是指 心眭遭受短暂缺血后能耐受随后较长时间缺血损 伤.这一现象已在不同种属动物与临床病人所证 实.缺血预适应表现为早期效应(earlyprecondi一 1999.0916收稿.199911-17修回 作者简彳r:彭军男.31岁.博士研究生.讲师 李元建,男,46岁.教授,博士生导师 tioning,数分钟内出现,持续2h左右)和延迟效应 (delayedpreconditioning.24h后重现保护作用). 然而,不论是早期教应还是延迟效应,其心脏保护机 制均未完全阐明.大量研究结果表明.歃血预适应 可能是通过刺激心脏合成与释放内源性心肌保护物 质,随后激活细胞内信号转导途径而发挥保护作用. 有关缺血预适应的信号转导途径尚未完全清楚,目 前对该途径的研究主要集中在”触发物质一中介物质 一 效应子”3个环节,并已证明KAT通道是重要的效 应子.本文就KATP道在缺血预适应中的作用及 其机制与K通道开放剂药理性预适应的研究进 展作一综述. notTGF-flinthejuxtaglomerulareeUsoftheratkid—DA~se.1997;30:71,81 heyKidneylnt,1995148:1487—9618RuizOrtegaM,EgidoJ,-Mqginteo.sin?nmdulamseetlgro~hre一 17ShihabFS,.ZmdohTF,TannerAMatSodiumdepletionen-latedevenandsynthesisofmatrixproteinsi nrinterstitialfi hanc~fib~isandexpressionofTGF-8landmatrixproteinsinexhmbl~ts.KidneyInt,1997;52:1497--51 0 Progressinthemechanismsofchronic nephroxicitycausedbycyciosporineA ZI-La.NGGuoHua.ZHANGXun (Divisionof?phrology,Nan,nngHospital,TheFirstMilitaryMedicalUniversity,Guangzhou510515) ABSTRACTChronicnephrotoxicityismainsideef— fectofcyclosporineA(CsA).Itischaracterized0f chronicstructuralchanges,which8~emarkedbyin creasedextracelIuIarmatrix,tubularatrophyandar- terioLopathywithhyalinizationCsAnotonlystimu— laressynthesisofextracelluIarmatrixbyrnalceLls. inducesceLLsapoptosis,butalsopromotesjuxta glomerutarceltsreninsynthesis,andactivationof RAS,whichleMtoincreaseofhighLevelangiotensin ?inrer~altissueandplasma,downregulationofATi receptormRNAexpression.AngiotensinlImayaLso stimulateosteopontinandTGF—pexpression,increase extracelIuIarmatrixdepositionAIlofthemc0n— tributetorenalinterstitlalfibrosisThealiveresuits indicatethatangiotensin—convertingenzymeinhibitor andAT1receptorantagonistmaybebeneficialtorenal interstitialfibrosis. KEYWORDScycLosporineA:reninangiotensin system;chronicnephrotoxicity a ?