혈액투석은 향상된 생체 적합성에도 불구하고 탄소 중심 라디칼을 통해 산화 스트레스를 높입니다.

백혈구 활성화 및 그 결과산화 스트레스에 의해 유발생체적합성 물질~ 동안혈액투석 영향환자의 예후. 여러 가지 발전에도 불구하고혈액투석기,혈액투석의 예후다음과 관련된 합병증이 있는 환자산화 스트레스, 와 같은당뇨병 진성 상태는 여전히 가난하다. 따라서 우리는 다음과 같은 효과를 재평가했습니다.혈액 투석추가 개선을 위해 전자 스핀 공명 기반 방법을 사용하여 다중 활성 산소 종에 대한 연구생체적합성~에혈액 투석. 우리는 고유량 폴리술폰 투석기를 사용하여 혈액투석을 받는 안정적인 상태의 환자 31명을 등록했습니다. 활성 산소종에 대한 혈액투석의 효과는 두 가지 방법, 즉 다중 친수성 활성 산소종에 대한 혈청 소거 활성을 평가하는 MULTiS와 친유성 탄소 중심 라디칼을 검출하는 i-STrap으로 평가되었습니다. 이전 연구와 유사하게, 우리는 혈액투석 후 혈청 하이드록실 라디칼 소거 활성이 크게 향상된다는 것을 발견했습니다. 이전 연구와는 달리 알콕실 라디칼에 대한 소거 활성이 크게 감소한 것을 발견했습니다.혈액 투석. 더욱이, 당뇨병 환자는 혈액투석 후 알킬 퍼옥실 라디칼에 대한 혈청 소거 활성이 감소하고 친유성 탄소 중심 라디칼의 증가를 보여주었습니다. 이러한 결과는 투석기 막의 광범위한 개선에도 불구하고활성산소종투석 중에 제거될 수 있는 양은 제한되어 있으며, 혈액투석 중에 여러 활성 산소종의 수준이 증가된 상태로 유지됩니다.

핵심 단어:혈액투석, 생체적합성, 알킬 퍼옥실 라디칼 전자 스핀 공명, MULTiS, i-STrap

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만성 신장 질환(CKD)는 다음과 관련이 있는 것으로 알려져 있습니다.높은 산화 스트레스. (-4)요독 독소의 축적s는 다음과 같은 산화 방지 특성을 가지고 있습니다.미세염증에 의해 발생염증성 사이토카인의 상승s의 주요 특징이다CKD 병태생리학. (s-, 널리 시행되는 신장 대체 요법인 혈액투석(HD)은 CKD 환자의 산화 스트레스를 줄이는 양날의 검 역할을 합니다. HD 회로의 막 또는 기타 인공 표면과의 접촉으로 인해 다형핵 백혈구가 활성화됩니다. 는 HD에 의해 유발된 산화 스트레스의 주요 원인입니다.s-) 반대로, 산화 촉진성 요독 독소, 특히 트리메틸아민-녹시드 또는 구아니디노 화합물과 같은 저분자량 친수성 화합물을 제거하면 헌팅턴병의 항산화 특성을 향상시킬 수 있습니다. 장기적으로 생존율과 삶의 질을 향상시키는 데 도움이 됩니다.CKD 환자. (2,13) ​​또한, 산증을 교정하면 항산화 효소가 다시 활성화되고 체적 과부하가 감소되어 심장병이 예방됩니다. 혈관 합병증은 항산화 메커니즘입니다. (4 따라서 백혈구 활성화를 최소화하고 항산화 효과를 극대화하는 HD 재료가 필요합니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 비타민 E 코팅 투석기와 같은 항산화 및 생체 적합성 HD 재료가 개발되었습니다. (si7) 그러나 HD 투석기의 수많은 발전에도 불구하고, 헌팅턴병 환자, 특히 고도의 산화 상태를 촉진하는 질병인 당뇨병(DM) 환자의 예후는 여전히 불만족스럽습니다.(8) 이러한 우려는 부분적으로 생체 내 세부 사항이 광범위하고 복잡하기 때문입니다.산화 스트레스 관련 반응충분히 분석되지 않았습니다. 따라서 본 연구에서는 신체 내 산화 및 항산화 반응의 각 표적 부위를 생화학적으로 기술해야 한다는 개념을 바탕으로 산화 스트레스 반응의 상류 사건인 활성산소종(ROS) 역학에 HD가 미치는 영향을 명확히 하는 것을 목표로 했습니다. 특정 시간과 공간에서. 이에 대한 한 가지 설명은상세한 분석이 부족함이러한 세포 반응을 자극하는 산화 스트레스 관련 반응의 상류 측면. 산화 스트레스 반응의 자극제 역할을 하는 ROS 또는 산화 자극제를 생성하기 위한 ROS 간의 상호작용을 식별하는 것은 높은 반응 속도와 복잡한 반응 사슬로 인해 어렵습니다. ROS는 균일하지 않고 개별 ROS는 생체 내 반응 중에 특정 특성을 가지므로 여러 ROS에 대한 분석이 필요합니다. (9-2n 따라서 항산화 및 생체적합성 물질의 사용을 기반으로 생체적합성을 향상시키기 위해서는 헌팅턴병으로 인한 ROS 역학의 변화를 이해해야 합니다.

HD 동안 ROS 역학을 조사하기 위해 우리는 새로 개발된 두 가지 전자 스핀 공명(ESR) 기반 방법을 사용했습니다. 다중 친수성 자유 라디칼 소거 분석(MULTIS) 및 전혈에 대한 친유성 라디칼 검출 분석(i-STrap) ESR에 의한 ROS 소거 활동에 대한 연구는 광범위하지 않지만 유형을 식별하고 역학을 조사하는 데 사용할 수 있는 유일한 방법으로 남아 있습니다. ROS의. 이 방법은 고성능 액체 크로마토그래피 유형 흐름 시스템과 ESR 시스템을 결합하고 5-(2,2-디메틸-1.3-프로폭시시클로포스포릴)-5-을 사용합니다. methyl-1-pyrrolineNoxy(CYPMPO)를 스핀 트랩으로 사용합니다. MULTIS는 기존 ESR 분석보다 ROS 소거 측정에 더 높은 감도와 안정성을 제공합니다.22-24) 공동 저자 중 한 명은 이전에 5기 CKD 환자에서 MULTIS로 측정된 ROS 소거 활동을 보고했습니다. 그러나 HD의 효과는 평가하지 않았습니다.e2) 또한 i-STrap 방법은 2-diphenylphosphinoyl-2-methyl-3,{ {20}}디히드로-2H-피롤 N-산화물DPhPMPO)를 스핀 트랩으로 사용하고 유기 추출 후 ESR을 측정하여 친유성 ROS를 반영합니다.2s.26 이 연구에서 우리는 여러 ROS 수준이 HD에 의해 증가했지만 제거되지는 않았는데, 이는 HD 이후에도 급진적인 연쇄 반응이 여전히 적절하게 제어되지 않음을 나타냅니다. 이는 다음에 영향을 미칠 수 있습니다.CKD 환자의 예후.

재료 및 방법

피험자 및 사전 동의. 인간 피험자를 대상으로 수행된 모든 절차는 개별 서면 동의를 얻은 후 수행되었습니다. 사용된 프로토콜은 츠쿠바 공과대학 위원회(승인 번호 201809)의 승인을 받았습니다. 이것은 관찰 연구입니다. 따라서 환자에게 개입이 수행되었습니다. 총 31명의 안정적인 HD 환자가 연구에 포함되었습니다. 우리는 각 환자에 대한 임상 및 인구통계학적 정보를 수집하고 기록했습니다. 모든 환자는 각 개인의 체질에 맞게 다양한 막 표면적을 갖춘 고유량 폴리설폰 막 투석기(Toray Medical Co., Ltd., Tokyo, Japan)로 치료되었습니다. 환자들을 말기 신장질환의 원인에 따라 비당뇨병군(non-DM군, n=17)과 당뇨병군, n= 14)의 두 그룹으로 나누었다.

샘플 수집. 혈액 샘플은 HD 회로의 동맥 측에 위치한 샘플링에서 투석 치료 시작 및 종료 시 채취되었습니다. MULTIS 측정을 위해 혈청을 분리하여 {{0}}도(측정이 수행될 때까지, i-STrap 측정을 위해)에서 냉동고에 보관했습니다. 전혈 샘플은 허용되는 헤파린 코팅 튜브에 수집되었습니다. 측정 전 1시간 동안 방치 혈청 내 다중 자유 라디칼 소거 활성 측정 친수성 ROS 소거 활성은 이전에 설명한 프로토콜을 약간 수정하여 MULTIS 방법으로 측정했습니다.2227) 5개의 ROS, 즉 하이드록실 라디칼(OH)에 대한 소거 활성 , 초과산화물(0,"), 알콕실 라디칼(RO"), 알킬 퍼옥실 라디칼(ROO") 및 단일항 산소('0,)를 측정했습니다. X-밴드 ESR 분광계( RR-Xl ESR: Radical Research Inc., Tokyo, Japan)은 100 kHz 전계 변조를 사용하고 WN-RAD 운영 소프트웨어(Radical Research Inc.)를 사용했습니다. 사용된 ESR 스핀 트랩 시약은 "에 대한 CYPMPO였습니다." OH, O, RO' 및 ROO' 및 'O에 대한 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(TEMP). 일반적인 분광계 설정은 다음과 같습니다: 필드 변조 폭 0.1mT; 마이크로파 전력, 10mW; 현장 스캔 폭 및 속도+7.5mT/2분; 및 시간 상수는 0.1초입니다. 각 ROS는 200W 중압 수은/크세논 아크 램프가 장착된 조명기RUVF-203SR UV 조명기, Radical Research Inc.)의 UV/가시광선을 사용한 현장 조명을 통해 생성되었습니다. 공진기 구멍에 연결된 석영 광 가이드. ROS 생성에 사용되는 광원, 조명 시간, 전구체 및 감광제는 표 1에 요약되어 있습니다. ROS 소거 활성은 이전에 설명한 방법22)에 따라 계산되었으며 알려진 순수 소거제인 OH에 대한 글루타티온(GSH)과 동등한 단위로 변환되었습니다. 및 'O, O에 대한 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD), RO에 대한 6-하이드록시-2,5,7,8-테트라메틸크로만-2-카복실산(Trolox)' 및 - 각 ROS에 대한 ROO'MULTIS 측정을 위한 리포산은 3회 수행되었습니다.

친유성 측정

i-Strap을 이용한 전혈 내 Ros 소거 활성. 친유성 ROs소거 활성은 제조업체의 프로토콜과 이전 보고서를 기반으로 i-STrap ESR 측정 ki(Dojin-Glocal/Dojindo, Kumamoto, Japan)를 사용하여 측정되었습니다. 이 방법은 전혈의 항산화제와 DPhPMPO 간의 경쟁 반응을 기반으로 합니다. tert-부틸 하이드로퍼옥사이드(BuOOHradical. 전혈 샘플을 DPhPMPO(1{{1{15}}}} mM) 및 테스트-BuOOH(10 mM)와 함께 실온에서 30분간 배양했습니다. 배양 후, 스핀 유기상의 부가물은 클로로포름과 메탄올 용액을 이용하여 추출하였고, 이 유기시료를 이용하여 ESR 측정을 하였으며, 측정조건은 field scan width와 rate를 +5로 설정한 것을 제외하고는 MULTIS 측정과 동일하였다. .0 mT/2 min, i-STrapmeasurement에 대한 특정 항산화 물질이 없으므로 소거 활성은 10/-1 값으로 표시되었으며, 여기서 "0"은 샘플이 없는 신호 강도를 나타내고 "'는 신호를 나타냅니다. 샘플의 강도 (28) 시약. CYPMPO는 RR INC.(일본)로부터 입수되었습니다. 리보플라빈, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 디히드로클로라이드(AAPH), text-BuOOH, 디메틸 설폭사이드(DMSO) 및 로즈 벵갈은 Sigma-Aldrich Japan(일본 도쿄)에서 구입했으며 TEMP는 구입했습니다. Tokyo Chemical Industry(일본 도쿄) 출신. 과산화수소 및 완충액은 WakoChemical Co.(Osaka, Japan)에서 구입했습니다. 통계 분석. "통계 분석은 Mac OS X 컴퓨터 소프트웨어(GraphPad SoftwareInc., La Jolla, CA)용 Prism 6을 사용하여 수행되었습니다. 데이터는 Student's paired t-test 데이터는 95% 신뢰구간(95% CI)의 평균값으로 표현하였다.