Intrarenal activation of endothelin type B receptors improves kidney oxygenation in type 1 diabetic rats

腎內激活內皮素B型受體改善1型糖尿病大鼠腎臟氧合

來源：American Journal of Physiology-Renal Physiology, Volume 314, 2018, Pages F439-F444

《美國生理學雜志-腎臟生理學》，第314卷，2018年，頁碼F439-F444

 

摘要

這篇論文的摘要指出，腎內激活內皮素B型受體（ETB-R）能改善1型糖尿病大鼠的腎臟氧合。研究通過急性腎內注射ETB-R激動劑sarafotoxin 6c（S6c），評估其對腎臟功能和氧代謝的影響。結果顯示，ETB-R激活改善了糖尿病腎臟的缺氧狀態(tài)，這主要是通過增加腎血流量（RBF）和提高氧輸送（Do2）實現(xiàn)的，而非改變氧消耗（Qo2）。這表明ETB-R信號通路可能成為治療糖尿病腎病的靶點。

 

研究目的

研究目的是探討急性腎內激活ETB-R是否能改善1型糖尿病大鼠的腎臟氧合，并闡明其機制，特別是通過調節(jié)腎血流動力學和氧代謝來緩解腎臟缺氧。

 

研究思路

研究思路包括使用鏈脲佐菌素誘導的1型糖尿病大鼠模型，與正常血糖對照組比較。通過手術將導管插入腎動脈，直接注射ETB-R激動劑S6c（0.78 pmol/h），避免全身效應。測量基礎期和ETB-R激活后的參數(shù)，包括平均動脈壓（MAP）、腎血流量（RBF）、腎小球濾過率（GFR）、組織氧張力（Po2）、氧消耗（Qo2）和氧輸送（Do2），并使用統(tǒng)計方法分析組間差異。

 

測量的數(shù)據(jù)及研究意義

1. 平均動脈壓（MAP）和腎血流量（RBF）的劑量反應關系：數(shù)據(jù)來自圖1。研究意義是確定S6c的最佳劑量（0.78 pmol/h），以避免高劑量引起的血管收縮，確保實驗安全性。低劑量S6c輕微增加RBF，而高劑量導致血管收縮。

 

 

2. 皮質和髓質組織氧張力（Po2）：數(shù)據(jù)來自圖2。研究意義是顯示糖尿病大鼠腎臟皮質和髓質均存在缺氧，ETB-R激活后Po2顯著改善，證明ETB-R激活能直接緩解腎臟缺氧，為糖尿病腎病治療提供依據(jù)。

 

 

3. 總腎氧消耗（Qo2）和氧輸送（Do2）：數(shù)據(jù)來自圖3。研究意義是糖尿病大鼠Qo2增加導致缺氧，ETB-R激活未改變Qo2，但Do2因RBF增加而提高，表明改善氧合的主要機制是增加氧輸送而非降低代謝需求。

 

 

4. 總腎血流量、皮質和髓質血流量：數(shù)據(jù)來自圖4。研究意義是ETB-R激活顯著增加髓質RBF，而對皮質血流量影響較小，表明ETB-R preferentially調節(jié)髓質微循環(huán)，這有助于改善髓質缺氧，因為髓質通常更易缺氧。

 

 

5. 其他腎功能參數(shù)：數(shù)據(jù)來自表2和表3。包括腎血管阻力（RVR）、濾過分數(shù)（FF）、蛋白尿、硫代巴比妥酸反應物（TBARS）和鈉處理。研究意義是ETB-R激活降低RVR，增加尿鈉排泄，但未改善蛋白尿或氧化應激，提示急性效應主要限于血流動力學，長期影響需進一步研究。

 

 

 

結論

論文得出結論，急性腎內激活ETB-R通過增加髓質腎血流量和氧輸送，改善1型糖尿病大鼠的腎臟氧合，而不顯著影響氧消耗。這與ETA-R阻斷的效果相似，但ETB-R激活可能避免液體潴留的副作用，因此可能成為治療糖尿病腎病的更優(yōu)靶點。然而，急性激活未改善蛋白尿或氧化應激，長期療效和安全性需進一步評估。

 

使用丹麥Unisense電極測量數(shù)據(jù)的研究意義

使用丹麥Unisense電極測量的腎臟組織氧張力（Po2）數(shù)據(jù)具有關鍵研究意義。該電極是一種Clark型氧微電極，能直接、實時測量皮質和髓質深度的氧濃度，提供高空間分辨率（約10μm）。在研究中，Po2數(shù)據(jù)（圖2）直接證實了糖尿病腎臟的缺氧狀態(tài)，以及ETB-R激活后的改善。這些測量的意義在于：1）定量驗證了糖尿病相關腎臟缺氧的存在，為病理機制提供直接證據(jù)；2）通過干預前后的Po2變化，證明了ETB-R激活的療效，強化了其作為治療靶點的可行性；3）電極的高靈敏性確保了數(shù)據(jù)的可靠性，支持了血流動力學改變（如RBF增加）導致氧合改善的結論。因此，Unisense電極的數(shù)據(jù)不僅揭示了腎臟缺氧的嚴重性，還為評估治療干預效果提供了精確工具，有助于推動糖尿病腎病的機制研究和治療開發(fā)。