大約三分之一的1型糖尿病患者會(huì)出現(xiàn)腎病。其機(jī)制尚不清楚，但腎內(nèi)缺氧已被認(rèn)為是包括糖尿病腎病在內(nèi)的慢性腎病的統(tǒng)一機(jī)制。最近的研究表明，內(nèi)皮素系統(tǒng)通過(guò)涉及A型內(nèi)皮素受體(ETA-R)的途徑調(diào)節(jié)糖尿病腎臟內(nèi)的氧供應(yīng)。這些受體主要介導(dǎo)血管收縮和腎小管鈉潴留，抑制ETA-R可改善糖尿病腎臟內(nèi)的氧合。B型內(nèi)皮素受體(ETB-R)可誘導(dǎo)腎血管擴(kuò)張，也可調(diào)節(jié)腎小管鈉處理。然而，ETB-R在腎臟氧穩(wěn)態(tài)中的作用尚不清楚。研究人員在正常血糖對(duì)照組和急性實(shí)驗(yàn)前2周注射鏈脲佐菌素(55毫克/千克)的胰島素缺失雄性Sprague-Dawley大鼠中研究了急性腎內(nèi)ETB-R激活(角蝰毒素6c 30-40分鐘；0.78pmol/h直接進(jìn)入腎動(dòng)脈)對(duì)腎功能和氧代謝的影響。腎內(nèi)激活ETB-R可改善缺氧性糖尿病腎臟的氧合。然而，對(duì)糖尿病引起的腎耗氧量增加的影響并不能解釋氧合作用的改善。相反，腎臟氧合的改善是由于血液動(dòng)力學(xué)效應(yīng)增加了氧輸送，而沒有增加腎小球?yàn)V過(guò)率或腎小管鈉負(fù)荷。總之，糖尿病腎臟中ETB-R信號(hào)的增加可改善腎內(nèi)組織氧合，這是由于腎血流量增加繼而增加了氧輸送。

引言

腎內(nèi)缺氧近來(lái)越來(lái)越受到關(guān)注，現(xiàn)已被公認(rèn)為是慢性腎病，包括糖尿病腎病的統(tǒng)一途徑。重要的是，有研究表明，在沒有高血糖、高血壓或氧化應(yīng)激等混雜因素的情況下，線粒體漏呼吸增加導(dǎo)致的腎內(nèi)缺氧本身就足以導(dǎo)致蛋白尿、纖維化發(fā)展和活化免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的發(fā)生。此外，我們最近報(bào)道，在1型糖尿病小鼠模型中，胰島素分泌不足型糖尿病發(fā)病后72小時(shí)內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)腎內(nèi)缺氧。因此，有必要進(jìn)一步確定阻止糖尿病腎病惡化的機(jī)制和新靶點(diǎn)。

內(nèi)皮素(ET-1)是一種強(qiáng)效血管活性肽，通過(guò)與ET A型和B型受體(分別為ETA-R和ETB-R)結(jié)合，調(diào)節(jié)動(dòng)脈阻力和腎臟鈉處理。ET-1與表達(dá)在血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)上的G蛋白偶聯(lián)ETA-R結(jié)合可誘導(dǎo)血管收縮，而與表達(dá)在血管內(nèi)皮細(xì)胞上的ETB-R結(jié)合則可誘導(dǎo)一氧化氮依賴性血管擴(kuò)張。然而，有報(bào)道稱，模擬位于血管內(nèi)皮細(xì)胞上的ETB-R可引起嚴(yán)重的血管收縮。然而，ETB-R介導(dǎo)的血管收縮只有在使用外源輸注的嚙齒類動(dòng)物中劑量較大時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。這兩種受體類型都在腎臟中表達(dá)，并調(diào)節(jié)腎血流動(dòng)力學(xué)、腎小球?yàn)V過(guò)率(GFR)和腎小管鈉處理。ETA-R主要在近端腎小管和集合管中表達(dá)。在直的近端小管中，ETB-R通過(guò)激活蛋白激酶C在低ET-1濃度時(shí)介導(dǎo)液體重吸收，而高濃度的ET-1則通過(guò)花生四烯酸代謝物機(jī)制抑制腎小管液體重吸收。然而，ETB-R可介導(dǎo)一氧化氮和/或環(huán)氧合酶的產(chǎn)生，從而對(duì)參與腎小管電解質(zhì)和水處理的幾個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)體產(chǎn)生潛在的抑制作用。

我們最近報(bào)告說(shuō)，阻斷腎臟中的特異性ETA-R能明顯改善糖尿病患者腎內(nèi)組織氧分壓(PO2)。阻斷ETA-R后糖尿病腎臟內(nèi)PO2的改善是由于腎血流量(RBF)增加導(dǎo)致氧輸送(D˙O2)增加所致。與ETA-R相比，ETB-R對(duì)腎血流動(dòng)力學(xué)和腎小管鈉處理的影響截然相反，再加上之前的結(jié)果表明阻斷ETA-R有顯著的益處，因此我們假設(shè)激活ETB-R將改善糖尿病腎內(nèi)PO2，而主要影響將通過(guò)繼RBF增加之后的D˙O2改善來(lái)介導(dǎo)。為了驗(yàn)證這一假設(shè)，我們通過(guò)向胰島素分泌不足的大鼠腎動(dòng)脈直接注射角蝰毒素6c(S6c)，特異性地激活了腎臟中的ETB-R。通過(guò)這種方法，我們避免了可能造成混淆的全身效應(yīng)，并特別確定了腎內(nèi)機(jī)制介導(dǎo)ETB-R激活對(duì)腎內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)和氧代謝的影響。

材料與方法

化學(xué)品和動(dòng)物。用鏈脲佐菌素(55毫克/千克)使Sprague-Dawley大鼠(雄性，250克)患糖尿病(隨機(jī)選取9只)，并與體重匹配的正常血糖對(duì)照組(14只)進(jìn)行比較。糖尿病通過(guò)測(cè)量血糖確認(rèn)，血糖濃度為20mmol/l。所有大鼠均可自由飲用自來(lái)水和標(biāo)準(zhǔn)大鼠飼料。

實(shí)驗(yàn)處理。誘導(dǎo)糖尿病14天后，按照之前的描述，準(zhǔn)備對(duì)所有大鼠進(jìn)行腎功能和氧代謝測(cè)量。簡(jiǎn)而言之，使用噻丁巴比妥(120毫克/千克)誘導(dǎo)麻醉，并使用伺服控制加熱墊將體溫維持在37.5℃。進(jìn)行氣管造口術(shù)以促進(jìn)自主通氣。在頸動(dòng)脈插入導(dǎo)管以監(jiān)測(cè)平均動(dòng)脈血壓(MAP)，在頸靜脈插入導(dǎo)管以輸注[3H]菊粉(185kBq-h-1-kg-1；對(duì)照組為5ml-h-1-kg-1，糖尿病患者為10ml-h-1-kg-1)，在膀胱插入導(dǎo)管以進(jìn)行引流。左腎被固定在一個(gè)塑料杯中，左輸尿管被導(dǎo)管插入以收集尿液，用于隨后的腎功能測(cè)量。最后一根導(dǎo)管插入腰動(dòng)脈并推進(jìn)到左腎動(dòng)脈，以便針對(duì)腎臟給藥，而不會(huì)產(chǎn)生潛在的全身影響。最后，在左腎動(dòng)脈上放置流量探針，并開始30-40分鐘的恢復(fù)期。

劑量-反應(yīng)關(guān)系。對(duì)ETB-R激活劑S6c的劑量反應(yīng)關(guān)系是在最初的單獨(dú)系列中確定的。正常血糖大鼠(5只)和糖尿病大鼠(8只)腎動(dòng)脈內(nèi)持續(xù)輸注不斷增加劑量的S6c(0、0.78、1.56、3.13、6.25和12.50pmol/h)，期間測(cè)定了對(duì)MAP和RBF的影響(圖1)。根據(jù)這些結(jié)果，我們決定在所有后續(xù)實(shí)驗(yàn)中使用0.78pmol/h的劑量，以確定ETB-R激活對(duì)糖尿病腎功能和氧代謝的影響。

腎功能測(cè)量。恢復(fù)期結(jié)束后，在30-40分鐘的基線期測(cè)量MAP、RBF、GFR和腎臟Na處理量，然后使用S6c(0.78pmol/h，進(jìn)入腎動(dòng)脈)激活腎內(nèi)ETB-R，再持續(xù)30-40分鐘。

如其他文獻(xiàn)所述，在每個(gè)階段結(jié)束時(shí)測(cè)量腎臟PO2(丹麥Unisense  克拉克型氧微電極)、區(qū)域血流量(激光多普勒)和腎臟總耗氧量(Q˙O2；iSTAT)。

采用標(biāo)準(zhǔn)液體閃爍技術(shù)，根據(jù)[3H]菊粉的尿排泄率計(jì)算GFR。尿蛋白濃度根據(jù)生產(chǎn)商提供的方案(DC蛋白檢測(cè)法)進(jìn)行分析，Na濃度使用火焰光度法(IL543型)進(jìn)行分析，硫代巴比妥酸活性物質(zhì)(TBARS)濃度的分析方法如前所述。

計(jì)算。腎血管阻力(RVR)的計(jì)算方法是MAP除以RBF，Q˙O2的計(jì)算方法是動(dòng)靜脈萃取氧量乘以RBF。D˙O2的計(jì)算方法是動(dòng)脈血氧含量乘以RBF。濾過(guò)分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法是GFR除以[RBF(1-Hct)]。轉(zhuǎn)運(yùn)Na(TNa)的計(jì)算公式為(動(dòng)脈NaGFR)-(尿Na尿流)，分餾Na(FENa)的計(jì)算公式為尿Na濃度除以(GFR血漿Na)。