研究人员发现一种可能恶化肾损伤的蛋白质
与心脏病发作和心脏手术相关的众多风险之一是急性肾损伤,这是一种在某些情况下可能导致肾衰竭的严重情况。
尽管它很常见,但它在10%到20%的时间内被观察到心脏手术或者一个心脏病科学家们还没有完全从生物学角度理解为什么肾损伤正在发生的事情。
托莱多大学(University of Toledo)医学与生命科学学院(College of medicine and Life Sciences)医学副教授拉杰什·古普塔(Rajesh Gupta)博士说:“有一些传统的解释,但我觉得它们并不完全准确。“我正在挑战传统的解释,认为还有其他机制在起作用,我们需要详细地理解这一点。”
UToledo的一项新研究发表在杂志上肾脏国际一种叫做血凝蛋白的蛋白质在肾脏中的积累是部分原因,这一发现可能会对一系列肾损伤产生影响。
古普塔是托莱多医学中心大学(University of Toledo Medical Center)的介入心脏病专家,他注意到一项10年前的研究发现血凝蛋白在受损的肾脏中积累。
作为人体自然防御系统的一部分,血凝蛋白结合并清除血液中多余的血红素。虽然血红素在我们的细胞内处理和输送氧气是必不可少的,但当过多的血红素被自由释放到血液中时,它可能是有毒的——许多急性疾病都会发生这种情况。
这是一个有趣的观察,但还没有人确定血凝蛋白在肾脏中起什么作用。
“这是好事还是坏事?”血凝蛋白通常被认为是一种保护性蛋白。也许它正在做一些有益的事情,”古普塔说。“或者你可以假设它通常是具有保护作用的,但在这种情况下,它卡在了肾脏中,是问题的一部分。我们只是不知道。”
UToledo的研究人员试图通过使用一对小鼠模型来回答这个问题。一个模型是正常的,而另一个被基因改变了,所以它不能产生血凝蛋白。然后在急性肾损伤模型中对两组进行研究,以确定血凝蛋白的作用。
研究小组发现了两组之间的重要差异。
在急性肾损伤后,自然产生血凝蛋白的小鼠比不能产生这种蛋白的小鼠经历了明显更严重的肾损伤和更低的肾功能。
研究小组还发现,在产生血凝素的小鼠体内,氧化应激的关键指标水平更高。
“血凝蛋白对肾损伤有惊人的不利影响。从本质上讲,它会卡在肾脏中,并带来血红蛋白,从而介导铁毒性损伤,”古普塔说。“虽然铁在氧气处理方面有重要的正常功能,但如果它在错误的环境下出现在错误的地方,就会产生问题。铁可以像爆竹或炸药一样,产生所有这些炎症性的相互作用。”
急性肾损伤是常见的,特别是在重症和住院的患者中。随着肾脏迅速失去从体内过滤废物的能力,有害物质会在血液中积聚,对其他器官造成损害。
如果不及时治疗,即使是相对轻微的急性肾损伤也会导致持久损伤。一般来说,治疗包括解决造成损伤的潜在问题。
“因为急性肾损伤有一系列的原因,所以没有标准治疗.治疗方法因具体原因而异,通常包括支持性护理。如果事实证明血凝蛋白发挥了作用,无论造成损伤的原因是什么,这可能是我们理解肾损伤的一个重大转折点,”医学与生命科学学院博士后、该论文的第一作者范晓明博士说。
我们知道血凝蛋白会加重肾损伤急性肾损伤如果医生能够阻止血凝蛋白在肾脏中积聚,他们就有可能减轻损害。
这一发现也引起了人们对血凝蛋白本身作为一种疗法的兴趣的关注。目前正在研究这种蛋白质的治疗潜力镰状细胞病、败血症和大量输血引起的并发症。
虽然实验室实验已经显示出血凝蛋白在这些情况下减轻炎症和组织损伤的能力,但古普塔说,研究人员现在考虑一种以前未知的副作用是很重要的。
他说:“我们的研究结果表明,如果我们有可能测试血凝蛋白作为一种治疗方法,我们应该仔细检查肾脏健康。”