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，这是一种严重的疾病，在某些情况下会导致肾功能衰竭。

尽管它很常见——在心脏手术或心脏病发作后观察到 10% 到 20% 的时间——科学家们对肾损伤发生的原因并没有全面的生物学理解。

“有一些传统的解释，但我觉得这些解释并不完全准确，”托莱多大学医学与生命科学学院医学副教授 Rajesh Gupta 博士说。“我正在挑战传统的解释，说还有其他机制在起作用，我们需要详细了解这一点。”

UToledo 发表在《肾脏国际》杂志上的一项新研究表明，一种叫做血红素结合蛋白的蛋白质在肾脏中的积累是部分原因——这一发现可能对一系列肾脏损伤产生影响。

在托莱多大学医学中心担任介入心脏病专家的古普塔注意到一项长达十年的研究，该研究发现血红素正在受损的肾脏中积累。

作为身体自然防御系统的一部分，血红素结合蛋白结合并清除血液中多余的血红素。虽然血红素对于在我们的细胞内处理和输送氧气至关重要，但当过多的血红素自由释放到血液中时，它可能是有毒的——这种情况发生在许多急性疾病之后。

这是一个有趣的观察结果，但还没有人确定血红素在肾脏中的作用。

“这是好事还是坏事?血红素通常被认为是一种保护性蛋白质。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具有保护作用，但在这种情况下，它卡在肾脏中，是问题的一部分。我们只是不知道。”

UToledo 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，而另一个模型经过基因改造，因此不能产生血红素。然后在急性肾损伤模型中对两组进行研究，以确定血红素结合蛋白的作用。

研究小组发现了两组之间的重要差异。

在急性肾损伤后，天然产生血红素结合蛋白的小鼠的肾损伤和肾功能明显低于不能产生这种蛋白质的小鼠。

研究小组还发现，在产生血红素的小鼠中，氧化应激的关键指标水平更高。

“血红素对肾损伤有惊人的不利影响。本质上，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。“虽然铁在氧气处理中具有重要的正常功能，但如果在错误的环境下放置在错误的位置，可能会出现问题。铁可以像鞭炮或炸药一样，产生所有这些会引起炎症的相互作用。”

急性肾损伤很常见，尤其是在重病和住院患者中。由于肾脏迅速失去过滤体内废物的能力，有害物质会在血液中积聚，从而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的损害。通常，治疗涉及解决导致伤害的潜在问题。

“因为急性肾损伤有多种原因，所以没有标准的治疗方法。治疗方法因具体原因而异，通常涉及支持性护理。如果事实证明血红素正在发挥作用，无论是什么造成的伤害，这可能是我们理解肾损伤的一个重要转折点，”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。

了解血红素结合蛋白会加剧急性肾损伤后的肾损伤，它可以提供更有针对性的治疗——如果医生能够防止血红素结合素在肾脏中积聚，他们或许能够减轻损伤。

这一发现也引起了人们对血红素作为一种治疗方法的新兴兴趣的担忧。正在研究该蛋白质治疗镰状细胞病、败血症和大量输血引起的并发症的潜力。

虽然实验室实验已显示血红素在这些情况下减轻炎症和组织损伤的能力，但古普塔说，研究人员现在考虑以前未知的副作用很重要。

“我们的研究结果表明，如果我们有可能将血红素结合蛋白作为一种治疗剂进行测试，我们应该仔细研究肾脏健康，”他说。