雷贝拉唑与兰索拉唑对庆大霉素诱导肾毒性的肾脏保护作用:氧化应激、凋亡、内质网应激及有机阳离子转运体2表达的作用机制

《Future Journal of Pharmaceutical Sciences》:Renoprotective action of rabeprazole and lansoprazole in gentamicin-induced nephrotoxicity: roles of oxidative stress, apoptosis, ER stress, and OCT2 expression

【字体: 时间:2026年05月22日 来源:Future Journal of Pharmaceutical Sciences 3

编辑推荐:

  背景:庆大霉素(GNT)诱导的肾毒性涉及氧化应激、细胞凋亡及经有机阳离子转运体2(OCT2)介导的肾小管药物蓄积。除抑酸作用外,质子泵抑制剂(PPIs)被报道具有肾脏保护潜力。本研究旨在大鼠模型中探究雷贝拉唑(Rabe)与兰索拉唑(Lanso)对GNT诱导肾毒

  
背景:庆大霉素(GNT)诱导的肾毒性涉及氧化应激、细胞凋亡及经有机阳离子转运体2(OCT2)介导的肾小管药物蓄积。除抑酸作用外,质子泵抑制剂(PPIs)被报道具有肾脏保护潜力。本研究旨在大鼠模型中探究雷贝拉唑(Rabe)与兰索拉唑(Lanso)对GNT诱导肾毒性的保护作用,并从氧化应激调控、凋亡信号通路、内质网(ER)应激调节及OCT2表达层面解析潜在机制。研究人员将大鼠随机分为6组:生理盐水对照组、GNT组(100 mg/kg,腹腔注射/连续8天)、Rabe单药组(20 mg/kg,口服/连续8天)、Lanso单药组(20 mg/kg,口服/连续8天)、Rabe预处理组(给药1小时后给予GNT,连续8天)及Lanso预处理组(给药1小时后给予GNT,连续8天)。第9天采集血液与肾组织进行生化、分子生物学及组织病理学评估。 结果:两种PPIs均改善肾功能参数,减轻氧化应激,调控关键凋亡标志物,降低ER应激指标并调节OCT2表达,提示其可能通过限制GNT的肾小管蓄积发挥作用。组织病理学结果进一步支持上述发现,PPI干预组大鼠肾小管结构保存更为完整。两种药物在本实验条件下均表现出肾脏保护作用,其中Lanso在多项评估参数中改善效果更显著。 结论:研究结果表明,Rabe与Lanso对GNT诱导的肾损伤具有潜在的肾脏保护价值,需进一步的临床前验证及后续临床研究加以确认。

论文解读:《雷贝拉唑与兰索拉唑对庆大霉素诱导肾毒性的肾脏保护作用》

研究背景与意义

庆大霉素(Gentamicin, GNT)作为氨基糖苷类抗生素,凭借广谱杀菌活性成为重症革兰阴性菌感染的重要治疗药物,但其临床应用受限于高达30%的肾毒性发生率,主要表现为肾小管损伤、肾功能指标异常及氧化应激失衡。既往研究证实,GNT的肾毒性涉及多通路协同作用:一方面通过有机阳离子转运体2(Organic Cation Transporter 2, OCT2)介导的药物摄取导致肾小管细胞内药物蓄积;另一方面诱发活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)爆发、内质网(Endoplasmic Reticulum, ER)应激及线粒体凋亡通路激活,最终导致肾小管上皮细胞坏死与肾功能下降。
质子泵抑制剂(Proton Pump Inhibitors, PPIs)作为临床常用抑酸药物,近年被发现兼具非抑酸相关的药理活性,包括对OCT2转运功能的抑制作用及抗氧化特性。然而,不同PPIs对GNT肾毒性的保护效应及机制差异尚未明确。基于此,研究人员开展本研究,旨在系统评估雷贝拉唑(Rabeprazole, Rabe)与兰索拉唑(Lansoprazole, Lanso)对GNT诱导肾毒性的干预作用,并从氧化应激、凋亡、ER应激及转运体表达层面解析其分子机制,为临床防治氨基糖苷类药物肾损伤提供新的策略。该研究成果发表于《Future Journal of Pharmaceutical Sciences》。

关键技术方法

研究采用成年雄性Sprague-Dawley大鼠(体重180±20 g)构建GNT肾毒性模型,实验动物经1周适应性饲养后随机分为6组(每组n=6):生理盐水对照组、GNT模型组(100 mg/kg,腹腔注射,连续8天)、Rabe单药组(20 mg/kg,口服,连续8天)、Lanso单药组(20 mg/kg,口服,连续8天)、Rabe预处理组(Rabe给药1小时后给予GNT,连续8天)及Lanso预处理组(Lanso给药1小时后给予GNT,连续8天)。末次给药24小时后采集样本,通过血清生化检测评估肾功能指标(血尿素氮、肌酐、尿酸、肾损伤分子-1),肾组织匀浆检测氧化应激(丙二醛、还原型谷胱甘肽、8-羟基脱氧鸟苷)、凋亡(Bax、Bcl-2、半胱天冬酶3、半胱天冬酶9)及ER应激(C/EBP同源蛋白)水平,Western blot检测磷酸化PERK(p-PERK)与OCT2蛋白表达,免疫组化检测热休克蛋白70(Heat Shock Protein 70, HSP70)定位,结合苏木精-伊红染色进行肾组织病理评分,最终采用单因素方差分析与Tukey事后检验进行统计学比较。

研究结果

一般生理指标变化:GNT干预导致大鼠体重较对照组下降13.9%,肾重/体重比值升高1.3倍;Lanso预处理可逆转体重下降,两种PPIs均显著降低肾重/体重比值,提示其对GNT诱导的肾脏结构性改变具有改善作用。
肾功能与损伤标志物:GNT组血清血尿素氮、肌酐、尿酸及肾损伤分子-1水平分别较对照组升高3.5倍、2.8倍、1.9倍与3.9倍;Rabe与Lanso预处理分别使上述指标降低28.7%、43.6%、27.8%、42%与45%、52%、42.1%、52.4%,其中Lanso对血尿素氮与肾损伤分子-1的改善效果更显著。
氧化应激水平:GNT干预导致肾组织丙二醛与8-羟基脱氧鸟苷水平分别升高4.6倍与2.6倍,还原型谷胱甘肽水平下降72.5%;PPIs预处理显著降低脂质过氧化与DNA氧化损伤产物,Rabe与Lanso分别使还原型谷胱甘肽水平回升2.6倍与3.2倍,Lanso的抗氧化效应更强。
凋亡通路调控:GNT组促凋亡蛋白Bax表达升高4.3倍,抗凋亡蛋白Bcl-2下降70.6%,半胱天冬酶3与半胱天冬酶9分别升高9倍与3.7倍;PPIs预处理可逆转上述失衡,Lanso对Bax、半胱天冬酶9的下调幅度达63.2%与65.8%,显著优于Rabe。
ER应激与转运体表达:GNT诱导p-PERK与C/EBP同源蛋白表达分别升高3.6倍与3.5倍,OCT2蛋白表达上调3.5倍;PPIs预处理显著抑制ER应激通路激活,其中Lanso对p-PERK、C/EBP同源蛋白及OCT2的下调率分别为63.7%、57.4%与63.5%,均高于Rabe。
HSP70表达与组织病理:GNT组肾组织HSP70表达较对照组升高15倍,反映强烈的细胞应激反应;PPIs预处理使其表达下降超93%。组织病理学显示,GNT组可见肾小管上皮凝固性坏死、管型形成及炎性浸润,Rabe+Lanso组病变程度减轻,Lanso组肾小管结构保存更完整,仅见散在炎性细胞灶。

讨论与结论

研究证实,GNT肾毒性的核心机制为OCT2介导的药物蓄积触发氧化应激-ER应激-凋亡级联反应,而PPIs通过多靶点干预发挥保护作用:一方面通过下调OCT2表达减少GNT肾小管摄取,降低细胞内药物负荷;另一方面通过激活Nrf2抗氧化通路恢复还原型谷胱甘肽水平,抑制丙二醛与8-羟基脱氧鸟苷生成,阻断氧化损伤;同时调控Bcl-2/Bax比值,抑制半胱天冬酶激活,减轻线粒体凋亡,并通过抑制p-PERK/C/EBP同源蛋白通路缓解ER应激。值得注意的是,Lanso因更强的脂溶性更易穿透肾小管屏障,在抗氧化、OCT2抑制及凋亡调控方面表现更优,这解释了其在多数参数上的优势效应。
研究结论指出,雷贝拉唑与兰索拉唑均可通过多机制减轻GNT诱导的肾损伤,其中兰索拉唑的保护效应更显著,二者有望作为防治氨基糖苷类抗生素肾毒性的候选药物,后续需开展临床前长期安全性评价及临床试验验证其转化价值。研究同时提示,OCT2多态性可能影响PPIs的肾脏保护效应,未来需结合人群遗传特征优化个体化用药方案。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号