非洲绿猴肾上皮细胞的损伤模型及其对草酸钙生长的调控作用

采用H₂O₂对非洲绿猴肾上皮细胞(Vero)进行了损伤, 通过检测细胞存活率、培养基中超氧化物歧化酶(SOD)浓度、丙二醛(MDA)释放量和细胞表面晶体粘附分子骨桥蛋白(OPN)的表达量变化, 检测了细胞的损伤程度. H₂O₂对Vero细胞的损伤作用呈现时间依赖性和浓度依赖性|细胞损伤后, MDA释放量增加, SOD浓度降低, OPN表达量显著增加, 导致粘附的晶体量增加. 利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了细胞损伤前后对草酸钙(CaOxa)晶体生长的调控作用. 对照组细胞诱导生成的CaOxa晶体棱角圆钝, 同时含有一水草酸钙(COM)和二水草酸钙(COD)晶体|而损伤细胞诱导生成的晶体形状不规则, 棱角尖锐, 主要为COM晶体, 因此, 细胞损伤后增加了草酸钙结石形成的危险性. 所建立的Vero细胞氧化损伤模型有助于从细胞水平上阐明草酸钙结石的形成机制.     

HKC细胞损伤对草酸钙晶体成核和聚集的促进作用

采用H2O2对人肾小管上皮细胞(HKC)进行损伤. HKC损伤后,其活力降低,并表达骨桥蛋白(OPN). 损伤细胞促进草酸钙晶体的成核、聚集,并促进一水草酸钙(COM)晶体的形成,但对晶体生长的促进作用不明显. 本文结果提示,HKC细胞损伤后增加了肾结石形成的危险性.     

肾小管上皮细胞损伤及其诱导草酸钙晶体成核

肾上皮细胞损伤可促进肾结石形成.本文采用过氧化氢(H2O2)对人类肾小管上皮细胞(HKC)进行了氧化损伤,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和倒置显微镜观察了HKC损伤前后的形态变化及其调控草酸钙(CaOxa)晶体成核、生长的差异;采用zeta电位分析仪检测了损伤前后HKC表面的zeta电位变化.结果表明,H2O2能明显地损伤HKC,降低细胞活性,且在H2O2浓度范围0.1～0.5mmol/L、作用时间0.5～1.5h内具有明显的剂量和时间的依赖性;使用0.5mmol/LH2O2作用1.5h可使HKC损伤达到饱和状态.HKC损伤程度增加后,其诱导的晶体数量显著增加,但晶体尺寸增加不明显(P0.05),表明损伤细胞诱导尿石症形成主要是增加晶体的成核位点而非促进晶体的生长.本文所建立的HKC氧化损伤的模型有助于进一步阐明CaOxa结石形成的细胞机制.     

修复前后Vero细胞调控草酸钙晶体生长的差异

采用扫描电子显微镜(SEM)和流式细胞仪等多种方法研究了降解大豆多糖(SPS)对损伤的非洲绿猴肾上皮细胞(Vero)的修复作用;研究了修复前后Vero调控草酸钙(CaOxa)晶体形成的差异。经H2O2氧化损伤的Vero在被SPS修复后,其细胞活力、细胞外SOD活性及细胞内线粒体膜电位均增加,细胞形态逐渐恢复到接近正常细胞。在诱导草酸钙(CaOxa)晶体生长过程中,修复细胞可以减少棱角尖锐的一水草酸钙(COM)晶体生成,诱导更多的二水草酸钙(COD)晶体。三种状态Vero诱导的晶体尺寸从小到大顺序为:正常细胞<修复细胞<损伤细胞。本文结果表明,降解大豆多糖可以修复受损伤的Vero细胞,降低肾结石形成的危险性,提示SPS有可能是一种潜在的绿色防石药物。     

海藻异枝麒麟菜多糖抑制尿石盐草酸钙晶体生长的研究

采用扫描电子显微镜(SEM)、 红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)方法研究了从海藻异枝麒麟菜中提取的硫酸多糖(ESPS)对草酸钙(CaOxa)晶体生长的影响. 结果表明, 添加ESPS能抑制一水草酸钙(COM)的生长, 同时诱导二水草酸钙(COD)晶体的形成. 随着ESPS的质量浓度从0增加到0.03和0.50 mg/mL, COD的质量分数从0分别增加到10%和55%; COM的(1 01)晶面加强, (020)晶面减弱直至消失, 并从三维晶体转变为棱角圆顿的四角形片状晶体; COM和COD的尺寸均明显变小. 这些结果表明, ESPS是抑制CaOxa结石形成的一种潜在药物.     

金属离子与酒石酸对草酸钙结晶的作用

采用双扩散法研究了硅凝胶体系中不同金属离子(K~+、Mg~(2+)、Sr~(2+)、La~(3+))和酒石酸混合溶液对草酸钙(CaOxa)生长的影响。酒石酸能抑制一水草酸钙(COM)的生长、聚集且能诱导二水草酸钙(COD)的生成。添加K~+后,对CaOxa晶体的作用变化不大;添加Mg~(2+)、Sr~(2+)和La~(3+)后,COD的含量明显增多;诱导COD生成的能力依次为:La~(3+)-H_2tartSr~(2+)-H_2tartMg~(2+)-H_2tartK~+-H_2tart。金属离子的加入不仅增强酒石酸对COD的诱导能力,并使COM的形貌产生变化。该结果在预防和治疗泌尿系结石的临床应用上有积极意义。     

不同草酸/钙摩尔比条件下草酸钙晶体的生长及对HK-2细胞的毒性

研究了不同草酸/钙(Ox/Ca)摩尔比对CaOx晶体在损伤前后的人肾近曲小管上皮细胞(HK-2)表面的生长差异及形成的晶体对细胞的毒性差异. 实验结果表明, CaOx过饱和溶液对正常细胞和损伤细胞均会产生进一步的损伤, 导致细胞活力、 溶酶体的完整性和线粒体膜电位降低, 而细胞内活性氧(ROS)、 细胞骨架的紊乱程度、 磷酯酰丝氨酸(PS)外翻比例和骨桥蛋白(OPN)表达量均增加; 且随着过饱和溶液中Ox/Ca摩尔比的增加而损伤加重. 正常细胞主要诱导二水草酸钙(COD)晶体形成, 且COD的含量与Ox/Ca摩尔比成正相关. 损伤细胞表面主要生成一水草酸钙(COM), 且晶体的数量和聚集程度与Ox/Ca摩尔比成正相关. 相比于正常细胞, 损伤细胞诱导的晶体棱角更加尖锐, 其对细胞的损伤大于棱角圆钝的晶体. 实验结果还表明, 降低CaOx的过饱和度、 减小Ox/Ca摩尔比和修复受损伤的肾上皮细胞均有利于抑制CaOx结石形成.     

L-半胱氨酸自组装膜诱导草酸钙结晶研究

在CaCl2.H2O和Na2C2O4配制的过饱和溶液中,利用L-半胱氨酸(L-Cys)在金片上形成的自组装膜为模板,研究了草酸钙(CaOxa)在自组装膜上的结晶行为,并探讨了溶液pH对CaOxa晶体组成、晶型及其形貌的影响。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对CaOxa晶体的结构和形貌进行了表征。实验结果表明:当溶液pH=3.0时,溶液中可以形成一水草酸钙(CaC2O4.H2O,COM)和二水草酸钙(CaC2O4.2H2O,COD)晶体,而在同样pH条件下,在L-Cys自组装膜上只形成COD晶体,表明自组装单层对CaOxa晶体的成核和生长有重要影响。通过改变溶液的pH,在自组装单层上可以得到不同晶型和不同形状的CaOxa晶体。当pH=3.0时得到四方块状的COD晶体,而pH=5.0和pH=7.0时分别得到六边形和拉长六边形的COM晶体。     

土家族药物天葵化石汤提取液抑制草酸钙结石形成的化学模拟

采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射法(XRD)研究了土家族药物天葵化石汤(Tiankui)的提取液对尿石晶体草酸钙(CaOxa)成核、生长的抑制作用及其对二水草酸钙(COD)的稳定作用. 当Tiankui浓度小于30 mg/mL时, 主要生成一水草酸钙(COM), 但可使COM晶体棱角圆钝. 随着Tiankui浓度增加至45和75 mg/mL, 可分别诱导95%和100%的COD晶体生成. Tiankui还可以稳定COD在水溶液中的存在, 没有Tiankui存在时, COD在48 h内全部转化为COM晶体, 而在12 mg/mL Tiankui存在下, COD仅有20%转化. 从Tiankui提取液的活性组分、与草酸钙不同晶相间的吸附差异、化学配位等角度讨论了其抑制CaOxa生长和诱导稳定COD的化学基础.     

硅凝胶体系中不同结构羧酸钾对草酸钙结晶的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)方法研究了硅凝胶体系中不同种类羧酸钾对草酸钙(CaC₂O₄)晶体生长的调控作用. 加入一元醋酸钾(KOAc)只生成一水草酸钙(COM)晶体; 三元柠檬酸钾(K₃Cit)和四元乙二胺四乙酸二钾(K₂EDTA)可诱导二水草酸钙(COD)形成, 且随着其浓度增加, 对COD的诱导能力增加, 而二元酒石酸钾(K₂Tart)同时诱导了COM, COD和三水草酸钙(COT)生成. 随着结晶温度降低, 多元酸钾可以进一步减小COM晶体的比表面积, 增加COD的百分含量, 但K₂Tart诱导COT的能力减弱. 由于诱导COD和COT晶体形成、减小COM的比表面积均有利于防止草酸钙尿石的形成, 因此, 多元羧酸钾可用于草酸钙结石的预防和治疗.     

Promotion on Nucleation and Aggregation of Calcium Oxalate Crystals by Injured African Green Monkey Renal Epithelial Cells

The purpose of this work was to detect the properties of African green monkey renal epithelial cells (Vero) after oxidative injury and to study the mediation of the injured Vero on aggregation and formation of calcium oxalate crystals. This injury model was induced by 0.15 mmol/L H₂O₂ according to the pretest evaluation. The results suggested that H₂O₂ could injure Vero significantly and decrease cell viability in a time‐dependent manner for exposure time of 0.5–2 h. After cell injury, the indexes connected with oxidative injury changed. The malondialdehyde (MDA) content and osteopontin (OPN) expression increased, while superoxide dismutase (SOD) level decreased. It resulted in the increase of both the amount of CaOxa crystals and the degree of crystal aggregation on the injured cells. This work indicated that injured cells promoted the formation of calcium oxalate monohydrate (COM) crystals, thus increased the risk of formation of urinary stone.     

肾上皮细胞损伤使草酸钙晶体黏附增强的分子机制

研究了非洲绿猴肾上皮细胞(Vero)在损伤前后与一水合草酸钙(COM)和二水合草酸钙(COD)晶体的黏附作用及其引起的细胞反应,探讨了肾结石形成机理.COM和COD晶体与损伤细胞的黏附加重了细胞的过氧化损伤程度,导致损伤细胞的活力进一步降低,乳酸脱氢酶(LDH)释放量和活性氧(ROS)进一步增加,坏死细胞数量进一步增多,细胞体积缩小,并出现凋亡小体.COM晶体对细胞的损伤能力显著大于COD晶体.扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明,损伤组Vero与COM微晶的黏附作用显著强于对照组,且能促进COM微晶的聚集.共聚焦显微镜观测结果表明,Vero损伤后,其表面表达的晶体黏附分子透明质酸(HA)显著增加,HA分子是促进微晶黏附的重要原因.细胞表面草酸钙的黏附量和晶体聚集程度与细胞的损伤程度成正相关.本文结果从分子和细胞水平上提示,细胞损伤是导致草酸钙肾结石形成的重要因素.     

Inhibition of the Crystal Growth and Aggregation of Calcium Oxalate by Algae Sulfated Polysaccharide In-vitro

Kidney stone disease causes substantial suffering and occasional renal failure. The content of calcium oxalate (CaOxa) is up to 70-80% in the stones1,2. However, the mechanism of the formation of urinary stones is not yet clearly understood and the questi…     

二水草酸钙的热力学转化及海藻多糖的稳定作用

草酸钙结石的形成与尿液中草酸钙的存在形式密切相关，一水草酸钙(COM)促进尿石症形成，而二水草酸钙(COD)易随尿液排出体外。本文采用体外模拟方法，比较研究了COD晶体在水溶液、正常人尿液和结石患者尿液3个不同体系中的稳定性及海藻龙须菜多糖(SPS)对COD的稳定作用。在水溶液和患者尿液中，不但COD转化率高，而且得到的转化产物COM晶体聚集程度大；而在正常人尿液中，COD转化率低，转化产物聚集程度较小。COD在不同体系中转化的速度依次为：水溶液＞患者尿液＞正常人尿液。从海藻龙须菜中提取的硫酸多糖可以稳定COD的存在并减小COM的聚集，这有利于阻止草酸钙结石的形成，因此，海藻龙须菜多糖有可能用于防止草酸钙结石形成。     

酒石酸镁对水合草酸钙晶体生长的调控作用

本文在凝胶模拟体系中研究了Mgtart对草酸钙生长、 聚集和晶型、 晶相等的影响, 以期阐明Mgtart防治泌尿系结石形成的可能机理, 为临床医学提供参考.