奈比洛尔非血压依赖性高血压肾病保护作用的分子机制

Hypertensive nephropathy has become the second leading cause of end-stage renal disease. Nebivolol, the third generation β1 blocker, has significant antihypertensive effect. Nebivolol could ameliorate renal damage in spontaneously hypertensively rat(SHR). And the isolated perfused kidney study showed that its protection on renal maybe non-blood pressure dependent. Asymmetric dimethylarginine(ADMA) is an independent risk factor and new predictive factor for chronic kidney disease. ADMA is generated by PRMT catalysis, degraded by DDAH. Nebivolol decreased the level of ADMA in SHR aorta through regulating PRMT/ADMA/DDAH pathway. This project will further investigate the direct renoprotection of nebivolol on non-hypertensive kidney disease model(Zucker diabetic fatty rats) and isolated perfused kidney from hypertensive rats by using different methods(HE staining, immunohistochemistry, transmission electron microscope and so on). By using 2 kidney1 clip hypertensive rats, DDAH knock-out mice and cultured human renal glomerular endothelial cells, its direct renoprotective mechanism can be partly clarified. The achievement of this project will provide a novel therapeutic strategy for prevention and treatment of hypertensive nephropathy.

高血压肾病是终末期肾病的第二大病因。奈比洛尔是新型的第三代β1受体阻断剂，具有显著的降压作用。前期研究表明，奈比洛尔可改善自发性高血压大鼠（SHR）肾损害，且离体肾灌流实验提示其保护作用可能是非血压依赖性的。非对称性二甲基精氨酸（ADMA）是包括高血压肾病在内慢性肾病的独立危险因子和新的预测因子，由PRMT催化生成，DDAH降解。而奈比洛尔可通过调节SHR动脉PRMT/ADMA/DDAH途径降低ADMA水平。因此，本课题首先通过非高血压肾病模型（Zucker Diabetic Fatty大鼠）和离体高血压大鼠肾灌流实验，综合应用HE染色、免疫组化、透射电镜等方法，进一步明确奈比洛尔的直接肾脏保护作用；然后利用两肾一夹（2K1C）肾性高血压大鼠、DDAH基因敲除小鼠和人肾小球内皮细胞培养等手段，探讨其直接肾保护作用的途径，为高血压肾病的临床治疗提供新思路

高血压肾病是终末期肾病的第二大病因。奈比洛尔作为新型的第三代β1受体阻断剂，具有显著的降压，抗氧化作用。非对称性二甲基精氨酸（ADMA）是包括高血压肾病在内慢性肾病的独立危险因子和新的预测因子。ROS-ADMA-NO通路是否参与奈比洛尔的肾保护作用呢？首先，在非高血压肾病大鼠（ZDF大鼠）实验中，奈比洛尔，阿替洛尔和卡托普利具有相似的降压效果。但与阿替洛尔比较，奈比洛尔并不升高ZDF大鼠血糖；与卡托普利比较，奈比洛尔具有同样的降血脂作用，且更大程度地改善肾脏结构和功能损害，改善肾小叶间动脉功能障碍。同样，在两肾一夹（2K1C）肾性高血压大鼠实验中，虽然奈比洛尔和阿替洛尔具有相似的降压作用，但阿替洛尔无，而奈比洛尔显着改善2K1C大鼠肾功能衰退和结构损伤，特别是对未狭窄侧肾。不同动物实验均提示，奈比洛尔非血压依赖性改善高血压肾病。我们进一步探讨其机制。奈比洛尔可增加ZDF大鼠肾AMPK磷酸化水平，减弱NOX4和p22phox表达，降低肾高氧化应激水平；增加肾DDAH2和降低PRMT1表达，降低血浆和肾ADMA水平；调节肾不同NOS亚型表达，增加ZDF大鼠血浆和肾脏NO含量。奈比洛尔也明显降低2K1C大鼠双肾氧化应激水平，尤其是未狭窄侧肾。但与ZDF大鼠实验不同，奈比洛尔不仅减少未狭窄肾NOX4和p22phox表达，还抑制NOX2蛋白表达。奈比洛尔对ADMA产生途径的影响在双肾无差别：增加肾DDAH2表达和降低PRMT1表达，进而降低肾ADMA水平。奈比洛尔对2K1C大鼠双肾NOS系统的调节作用比较复杂：增加双肾eNOS表达，未狭窄肾nNOS，降低狭窄肾iNOS表达，进而增加未狭窄肾NO水平。细胞培养实验中，奈比洛尔10uM、20uM明显抑制Ang II 1 uM作用48h所诱导的HK-2上皮细胞间质纤维化；且奈比洛尔10uM抑制HK-2细胞NOX4和P22phox表达，进而抑制ROS产生。Ang II可降低HK-2细胞DDAH2，eNOS，p-eNOS蛋白表达，增加eNOS解偶联增和PRMT1，iNOS蛋白表达增加。上述改变均可被奈比洛尔抑制。本研究结果表明，奈比洛尔可通过抑制肾ROS-ADMA-NO途径改善肾结构损伤和功能下降，为高血压肾病的临床治疗提供新思路。