非病理性疗法:游泳运动通过减轻肾间质纤维化和细胞凋亡改善高血压肾功能不全

来源:医博士  | 2022-03-08 作者:李胜佳    


高血压的患病率在世界范围内呈上升趋势,高血压肾病是终末期肾病(ESRD)的第二大病因。越来越多的证据表明,血压升高(BP)与多种非传染性疾病(包括CKD)的发展或进展风险之间存在关联。运动被认为是控制血压的一种非药物和有效的治疗方法,其益处远远不止降低传统心血管的危险因素。多项研究表明适当的运动可以改善肾功能。然而,运动如何影响高血压引起的肾功能不全的潜在机制仍有待进一步研究。

 

以细胞外基质过度沉积为特征的肾间质纤维化,已被认为是多种病因进行性CKD的常见病理特征。TGF-β 在肾纤维化过程中,通过下游受体相关的Smads(包括Smad2、Smad3和Smad7)发出信号,在不同类型的肾细胞上发挥其生物活性。在最近的一项研究中发现,运动训练(即每天跑步60分钟,每周跑步5次,持续12周)可通过下调TGF-β和p-Smad2/3通路来改善高血压大鼠的肾脏异常。然而,这些受体相关Smads在调节肾纤维化方面有着不同甚至相反的影响,还需要全面了解运动如何影响不同受体相关Smads的表达。

 

TGF-β及其家族成员异常表达可能导致内质网应激和氧化应激,进而导致肾细胞损伤和纤维化,导致进行性肾功能不全。肾细胞凋亡是CKD发病机制中的一个重要因素,在不同类型的肾细胞中,过度的内质网应激和氧化应激均可诱导CKD的发生。此外,肾细胞凋亡与肾间质纤维化过程密切相关。

 

本研究试图调查定期游泳是否可以改善高血压引起的肾功能不全及其潜在机制。为了解运动改善高血压肾损害的机制和优化高血压肾损害的早期预防提供了新的视角。

 

将4周龄雄性自发性高血压大鼠(SHR)随机分为高血压组(SHR,n=8)和运动组(SE,n=8),每天游泳60min,每周6d,共8周。Wistar-Kyoto大鼠(WKY,n=8)为静坐血压正常组。每周记录体重和血压。经过8周的静坐或游泳运动后,测量血脂、尿素氮(BUN)和肌酐(Cr)。采用Masson三色染色、苏木精伊红染色通过组织病理学分析检查肾间质纤维化。TUNEL染色检测肾细胞凋亡。负责纤维化TGF-β1/Smad信号传导的关键蛋白,即 TGF-β1、Smad2/3和Smad7,以及凋亡相关蛋白,Bax和Bcl-2,对肾皮质组织进行测量。

 

研究结果显示,与SHR相比,8周的游泳运动降低了血压和体重,降低了BUN和血清Cr的浓度。运动能显著抑制高血压肾小管变性、肾皮质组织细胞簇、肾小管细胞肿胀和肾小球变性,减轻肾间质纤维化和肾细胞凋亡。此外,TGF-β1、Smad2/3和Bax的表达在SHR组中高于WKY组,运动对其有显著抑制作用。相比之下,游泳运动增强了高血压患者Smad7和Bcl-2的表达。肾功能指数、血脂和关键蛋白表达之间存在很强的相关性。

 

通过本研究可发现,8周的游泳运动有益于降低高血压大鼠的血压、体重、心率和肾损伤的生物标志物,即尿素氮和肌酐。游泳运动能显著改善肾小管病变、高血压引起的肾间质纤维化和肾细胞凋亡,部分是通过调节TGF-β1/Smad信号和Bcl-2家族蛋白的表达。研究结果表明,游泳运动有望成为严重高血压性肾功能衰竭前的降压和肾脏保护治疗。

 

医博士编译自:Duan YC, Shi L, Jin Z, et al. Swimming Exercise Ameliorates Hypertension-Induced Kidney Dysfunction via Alleviating Renal Interstitial Fibrosis and Apoptosis. Kidney and Blood Pressure Research. 2021; 46(2):219-228.  

原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33849006/  


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