臭氧對腎缺血再灌注損傷保護作用機制的研究進展2026腎缺血再灌注損傷(renalischemiareperfusioninjury,RIRI)是臨床尤為顯著。臭氧(ozone,O3)治療可以抑制炎癥、細胞凋亡以及氧化應激損傷，國內(nèi)外研究證實03可以減輕RIRI,本文旨在概述03發(fā)揮對RIRI是指腎組織缺血/缺氧再重新恢復血供后，細胞正常功能受損及組織程，常繼發(fā)于腎移植、膿毒癥、嚴重創(chuàng)傷等低灌注和(或)氧合狀態(tài)疾其致病機制復雜，涉及細胞死亡程序的激活物、依庫珠單抗、補體抑制、干擾小干擾RNA表達可以預防RIRI的形成。目前，對于RIRI的治療，已在動物實驗及臨床試驗中取得了良好的進展。有研究表明，巨噬細酸、XJB-5-131以及鳶方面包括針對鈣超載的保護措施(Ca2+通道拮抗劑、熱休克蛋白、內(nèi)皮素等),針對炎癥反應的保護措施(心營養(yǎng)素、克莫司、青藤堿等),針對活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)損傷的保護措施(氫氣等)以及針對細胞凋亡保護措施(血小板衍生因子、免疫抑制劑環(huán)孢菌素等),用。一些研究也報道了缺血預處理、干細胞移植等治療對RIRI也有保護2醫(yī)用03的作用O?是氧氣的同素異形體，常溫常壓下為有特殊臭味的無色氣體，其性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解成氧氣，在20℃時半衰期約為40min,且隨著溫度的升高，O?的穩(wěn)定性下降。研究表明，03治療在抑制炎癥反應、細胞凋亡以及氧化應激損傷等方面具有顯著作用。當血液中03濃度在20~80mg/L時將具有治療效果，其具有較強的氧化性，低濃度03則會引起適度的氧化應激來激活抗氧化。Niu等的研究表明，低濃度醫(yī)用03(20、40mg/L)可以降低血清白細胞介素(interleukin,IL)-6、免疫球蛋白G和免疫球蛋白M的表達，表現(xiàn)為鎮(zhèn)痛和抗炎作用。此外，低濃度O3制氧化應激反應，降低體內(nèi)過氧化物生成；3.1抑制氧化應激腎缺血再灌注期間產(chǎn)生過多的ROS無法被完全清除，引起氧化應激從而糖酵解，三磷酸腺苷的減少使Ca2+排泄受阻，引發(fā)鈣超載，進而使ROS增多和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicodinucleotidephosphate,NADPH)氧化酶激活，而再灌注期間氧的恢復以及NADPH氧化酶的激活會產(chǎn)生更多的ROS。治療劑量的O3可與peroxide,H?O?)。細胞內(nèi)的H?O?充當?shù)诙攀共⒄{(diào)節(jié)核因子-KB(nuclearfactor-kB,NF-kB)/核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關因子2(nuclearfactor-erythroid2-relatedfactor2,Nrf2)通路，H?O?可釋放Nrf2使其被酪蛋白激酶2磷酸化，導致其核轉(zhuǎn)位和轉(zhuǎn)錄激活。激活的Nrf2與親電反應元件結合，促進不同解毒酶、抗氧化酶和細胞保護酶的表達[如SOD、過氧化氫酶和血紅素加氧酶-1(hemeoxygenase-1,HO-1)],和HO-1表達來抑制NF-KB通路的激活，從而有效中和ROS(ROS可以通過脂質(zhì)過氧化和蛋白質(zhì)羰基化來改變膜和DNA)并解毒有毒化學物質(zhì)。丙二醛(malondialdehyde,MDA)是細胞脂質(zhì)受到自由基攻擊過氧行了一項03氧化后處理治療RIRI的動物實驗，結果發(fā)現(xiàn)，03氧化后處理組的MDA較RIRI組顯著降低，而SOD顯著升高，這表明O3氧化后處理可以通過減輕腎脂質(zhì)過氧化反應來減輕RIRI,同時該團隊進行了腎小管上皮細胞的體外實驗得到了相同的結果。Wang等在03氧化預處理治療RIRI的研究中發(fā)現(xiàn)，O3氧化預處理組腎組織SOD、谷胱甘肽過氧化物酶水平均高于缺血再灌注組，這與Wang等的研究結果相似。Uguz等灌注損傷會促進氧自由基的產(chǎn)生、炎癥因子的釋放以及炎癥細胞的浸潤，這將會導致細胞損傷和死亡，而醫(yī)用03療法可能會促進適度的氧化應激，反過來又會增加抗氧化內(nèi)源性系統(tǒng)，保護腎腎損傷。以上研究證明O3能夠通過刺激腎細胞產(chǎn)生更多的抗氧化酶，清除體內(nèi)ROS,增強腎抗氧化能力。除此之外，03能激活SOD表達、減少體內(nèi)過氧化物生成，從而清除氧自由基，3.2減輕炎癥反應Toll樣受體(Toll-likereceptor,TLR)起著重要作用，其中TLR2和TLR4已被證明缺血時會在管狀上皮細胞中上調(diào)，TLR2可激活活化B細胞的NF-kB及NF-KB激酶抑制劑等因子；TLR4激活導致包括IL-1β、IL-6、腫瘤壞死因子-a(tumornecrosisfactor-a,TNF-a)在內(nèi)的許多度03可促進NF-KB釋放并使其遷移到細胞核內(nèi)，導致IL-6、TNF-a、環(huán)氧合酶-2、細胞內(nèi)黏附分子和誘導型一氧化氮合酶等促炎介質(zhì)的轉(zhuǎn)錄。低濃度O3可誘導Nrf2激活，使其通過阻止RNA聚合酶Ⅱ的募集，啟動促炎性細胞因子(IL-6和IL-1β)的基因轉(zhuǎn)錄來減輕炎癥。此外，Nrf2還可通過與NF-KB轉(zhuǎn)錄因子的雙向串擾調(diào)節(jié)炎性巨噬細胞中的基因表達。有研究推測，低濃度03會抑制NF-KB信號，減輕炎癥反應，而對NF-KB通路的抑制可能下調(diào)誘導型一氧化氮合酶。Wang等進行了一項03氧IL-18、環(huán)氧合酶-2水平和NF-KBp65、高遷移率族蛋白1水平，這表明03氧化預處理可以通過減輕炎癥反應來發(fā)揮對RIRI的保護作用。此外，周江橋等在進行03氧化預處理治療RIRI的研究中檢測各組TNF-a、IL-1β、IL-6信使RNA的表達，發(fā)現(xiàn)3種炎癥因子信使RNA的表達均減以減輕RIRI的炎癥反應。低濃度03治療可降低慢性腎病大鼠腎中NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3、凋亡相關斑點樣蛋白的表達，還可顯著緩解IL-1β引起的腎炎癥來延緩慢性腎病的進展。在糖尿病腎病的發(fā)生、合03大自血療法能夠抑制炎癥反應，發(fā)揮減輕腎損傷、保護腎功能的作用。以上研究說明，03治療可以抑制NF-KB通路的激活，從而減少炎癥介質(zhì)及促炎性細胞因子的釋放，減輕炎癥反應，在RIRI中發(fā)揮對腎組織RIRI會導致細胞死亡程序的激活，包括壞死、凋亡、調(diào)節(jié)性壞死和自噬。在這些程序中，壞死是最不受控制的形式，其形釋放不同的細胞因子。與無控制的壞死過程相反細胞淋巴瘤2相關X蛋白(Bcelllymphoma2-associatedXprotein,Bax)是這個家族中通過增強線粒體膜通透性而啟動細胞凋亡的效果劑。酸核糖聚合酶1(polyADP-ribosepolymerase1,PARP-1)依賴性細胞死亡。自噬可以使受損細胞降解，維持細靶標復合物1的激活可以通過絲裂原活化蛋白激酶/胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2信號通路抑制自噬。Wang等的研究檢測了促凋亡蛋白Bax和PARP-1的表達，結果發(fā)現(xiàn)，03氧化后處理組的凋亡細胞較RIRI組明顯減少，促凋亡蛋白Bax和PARP-1的表達也明顯降低，絲裂原活化蛋白激酶通路的激活也被抑制，這表明O3氧化后處理可以減輕腎細胞凋亡以減輕RIRI;且該團隊在腎小管上皮細胞的體外實驗也得到了相同的結果。上述不同的細胞死亡程序是響應于共同的刺激而引起，而03可以通過抑制這些程序來減輕RIRI。3.4激活轉(zhuǎn)錄重編程細胞可以通過使用氧傳感器和激活特定轉(zhuǎn)錄因子的進化保守機制來保護(hypoxia-induciblefactor,HI凋亡，提高對缺血/缺氧環(huán)境的耐受。王磊等在03氧化后處理治療RIRI的研究中檢測HIF-1a的表達，最終顯示03氧化后處理組的凋亡細胞較a的表達來減輕RIRI,保護腎細胞免受損傷。3.5改善內(nèi)皮功能紊亂亂。若不能及時恢復，會造成缺氧和慢性炎細血管稀疏。這些區(qū)域的慢性缺氧可能誘導過全身途徑(避免氣道吸入)進行適當?shù)腛3治療可以增加血液中的TGF-β 質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymaltransition,EMT),發(fā)生EMT的腎小管上皮細胞轉(zhuǎn)變成能產(chǎn)生大量細胞外基質(zhì)的活化的成纖維細胞樣細胞(即肌成纖維細胞),肌成纖維細胞可大量產(chǎn)生并沉積細胞外基質(zhì)，同時小管上皮細胞中的Smad依賴性表達表明，TGF-β/Smad信號通路參與腎纖維化中的腎小管EMT過程。江波濤等對RIRI大鼠進行03氧化后處蛋白水平高于假手術組，但都顯著低于RIRI組。該研究團隊隨后又進行血再灌注+氧氣組，同樣得到了相似的結果。這表明03可能通過抑制TGF-β1/Smad2信號通路來阻止RIRI晚期的腎小管間質(zhì)纖維化的發(fā)展。Smad4可以通過轉(zhuǎn)錄增強Smad3誘導的腎纖維化，并通過Smad7依號通路的抑制因子，能阻止下游Smad的磷酸化，使EMT和細胞外基質(zhì)減少，減輕RIRI所致的腎纖維化。王磊等的研究表明，03氧化后處理組且Smad7表達升高，表明03可能通過上調(diào)Smad7表達來發(fā)揮腎保護作用。隨后該團隊研究發(fā)現(xiàn)，O3氧化預處理后，腎纖維滑肌肌動蛋白a以及TGF-β1表達水平下降，而Smad7表達水平升高。以上研究說明，03可能通過調(diào)節(jié)TGF-β1/Smad7通路，促進Smad7的表達來減輕RIRI所致的腎纖維化，同時03處理能夠促進血管擴張、3.6O3臨床應用03療法在臨床上的應用均與其殺菌、抗氧化以及抗炎能力有關。O3療法在臨床前研究中常采用直腸吹入、腹腔注射等給使用03水/03油、主要03化自血療法、直腸吹入、“袋裝”O(jiān)3以及03化油基乳液、03化微乳劑和納米乳劑、微膠囊等新型技術進行給藥。03局部應用可對愈合過程產(chǎn)生積極影響，通常用于治療糖尿病足等皮膚病、關節(jié)炎等肌肉骨骼疾病，以及牙科手術中抑制細菌的生長，還可用于清潔燒傷和燙傷傷口，加速傷口愈合，并促進腸吹入可用于治療纖維肌痛，全身03治療還可作為鎮(zhèn)痛劑、抗衰老劑和抗腫瘤劑，在肺癌、乳腺癌和結腸癌中，O3療法可以瘤生長和轉(zhuǎn)移，并誘導腫瘤壞死。O3療法不僅法，還可以與化療、放療聯(lián)合使用以增強療中取得了重大成果。03在缺血再灌注中的作用臨床研究較少，Sancak等在造模前應用主要03化自血療法，觀察到03預處理可有效減輕RIRI的組織損傷，這說明03也可以用于臨床以減輕RIRI,發(fā)揮腎保護作用。全身03治療也存在一些不良反應，主要表現(xiàn)為惡心、頭痛和疲勞，但發(fā)關。03的絕對禁忌證為缺乏葡萄糖-6-磷酸脫氫酶，相對禁忌證包括甲狀娠、嚴重肌無力、03過敏、近期心肌梗死、任何器官出血和急性酒精