腎虚血再灌流傷害における腎虚血後コンディショニングの保護効果

Protective effect of renal ischemic postconditioning in renal ischemic-reperfusion injury.

• Ying Tian
• Jia Shu
• Ruizhen Huang
• Xin Chu
• Xuefeng Mei

抄録

背景:

腎虚血性ポストコンディショニング（RIPo）は、腎虚血/再灌流傷害（RIRI）から腎臓を保護することができる。しかし、RIPoの腎保護作用の基礎となる分子メカニズムは不明のままであった。本研究では、RIRラットモデルを用いてRIPoの腎保護効果を調べることを目的とした。

Background: Renal ischemic postconditioning (RIPo) can protect the kidney from renal ischemia/reperfusion injury (RIRI). However, the underlying molecular mechanisms for RIPo in renal protection remained elusive. This study aimed to investigate the renoprotective effects of RIPo in an RIR rat model.

方法:

スプラague Dawley (SD) ラットをシャム群、RIRI 群、RIPo 群の 3 群に無作為に分けた。蛋白尿、血中尿素窒素（BUN）、クレアチニン（Cr）、マロンジアルデヒド（MDA）、スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）、乳酸脱水素酵素（LDH）、反応性酸化種（ROS）、インターロイキン（IL）-6、IL-1β、IL-18をELISA法で測定した。アポトーシス細胞およびカスパーゼ-3陽性細胞はそれぞれTUNELアッセイおよび免疫組織化学により検出された。カスパーゼ-3、カスパーゼ-9、ATG8、ベクリン1、p62、LC3-II、P-P13K、P-AKT、P-mTORの発現量をウエスタンブロットで検出した。

Method: The Sprague Dawley (SD) rats were randomly divided into three groups respectively: sham group, the RIRI group and the RIPo group. The levels of proteinuria, blood urea nitrogen (BUN), creatinine (Cr), malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), lactate dehydrogenase (LDH), reactive oxidative species (ROS), interleukins (IL)-6, IL-1β, and IL-18 were measured by ELISA. Apoptotic cells and caspase-3 positive cells were detected by TUNEL assay and immunohistochemistry, respectively. The protein expressive levels of caspase-3, caspase-9, ATG8, Beclin1, p62, LC3-II, P-P13K, P-AKT and P-mTOR were detected by western blot.

結果:

その結果、RIPoの前処理により虚血性病理学的および形態学的変化が有意に減少することが示された。また、蛋白尿、BUN、CrのレベルもRIPo前処理により有意に減少した。また、ATG8、LC3-IIおよびBeclin-1はRIPo投与群で増加したが、p62は減少した。さらに、RIPo前処理により、リン酸化されたPI3K、Akt、mTORのレベルが高くなった。これらの結果から、RIPoはアポトーシスと活性化されたオートファジーを抑制し、ラットの腎臓をIRIから保護することが示された。機械的には、活性化されたPI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路が活性化された。

Results: Our results showed that pretreatment with RIPo significantly reduced ischemic pathological and morphological changes. The levels of proteinuria, BUN, and Cr were also significantly reduced by RIPo pretreatment. Besides, ATG8, LC3-II and Beclin-1 were upregulated in the RIPo group, but p62 was downregulated. Moreover, RIPo pretreatment resulted in higher levels of phosphorylated PI3K, Akt, and mTOR. These results showed that RIPo protects the kidneys of rats from IRI with suppressed apoptosis and activated autophagy. Mechanically, the activated PI3K/AKT/mTOR signaling pathway were activated.

結論:

以上の結果から、RIPoは炎症反応、酸化ストレス、アポトーシスを抑制し、オートファジーを誘導するとともに、PI3K/AKT/mTOR経路を活性化し、RIRIに対する腎保護に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

Conclusions: Collectively, our data demonstrated that RIPo could suppress Inflammatory response, oxidative stress, apoptosis and induce autophagy as well as activate the PI3K/AKT/mTOR pathway, which may play an important role in renal protection against RIRI.

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