碘對比劑劑量對犬血漿ET-1和CGRP的影響及意義

錢 穎，吳宗霞，雷 振，王志銘

（遼寧醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 錦州 121001）

近年來隨著CT設備和診療技術的不斷發(fā)展，越來越多的患者接受造影檢查，碘對比劑的使用逐年增加，據(jù)統(tǒng)計2003年全世界碘對比劑用量約為800萬升[1]。隨著對比劑的廣泛使用對比劑的毒副反應逐漸引起人們重視，目前，對比劑腎?。–IN）引起的腎毒性與劑量成正比，對比劑使用的劑量越大發(fā)生對比劑腎損害幾率越高[2]。內(nèi)皮素-1（ET-1）、降鈣素基因相關肽（Calcitonin gene-related peptide,CGRP）是一對具有拮抗作用的血管活性肽，分別是目前已知最強的縮血管和擴血管物質(zhì)，它們在調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮功能和血流動力學方面起到重要作用，為此筆者探討靜脈注射不同劑量碘對比劑與家犬血漿中ET-1和CGRP的變化關系。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物及分組

健康家犬12只（遼寧醫(yī)學院動物實驗中心提供），雌雄不限，月齡15～20月，體重16～18kg，雌性未孕。將犬隨機分為高（2.93ml/kg）、中（2.20ml/kg）、低（1.47ml/kg）劑量組和等劑量生理鹽水對照4組。根據(jù)藥理試驗中動物間和動物與人體間的等效劑量換算得出相對應人的高、中、低劑量分別為2.0ml/kg，1.5ml/kg，1.0ml/kg。

1.1.2 實驗設備及試劑

GC-911γ放射免疫計數(shù)器（科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司），KDC-2044低速冷凍離心機 （科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司），HH.W21.600S數(shù)顯電熱恒溫水箱（上海躍進醫(yī)療器械廠），高壓注射器（深圳安特高科實業(yè)有限公司）。

碘海醇（歐乃派克350mgI/ml，通用電氣藥業(yè)上海有限公司），ET-1試劑盒 （北京市福瑞生物工程公司），CGRP試劑盒（北京市福瑞生物工程公司）。

1.2 方法

1.2.1 實驗動物處理

實驗前禁食6h，采用速眠新0.1ml/kg犬后肢外側(cè)肌肉注射麻醉，當犬出現(xiàn)呼吸淺慢，角膜反射遲鈍，舌外伸時，將其置于仰臥位，雙后肢使用8%Na2S溶液脫毛，消毒后犬后腿內(nèi)側(cè)埋置留置針。

1.2.2 標本取材

高、中、低劑量組和生理鹽水組大隱靜脈高壓（1.2ml/s）注射碘對比劑后分別在 5min，15min，30min，45min，60min，90min，6個時間點抽靜脈血2ml，注入含有30μl EDTA-2Na和 40μl抑肽酶試管中，混勻 4°C 離心（3000r/min）10min，取上清液-20°C冰箱冷凍保存待用。在注射對比劑2周后血清肌酐完全恢復正常，再次注射，重復6次（即每組每個時間點取得18次血液標本）。

1.3 ET-1和CGRP測定

采用非平衡方法進行測定。參照北京福瑞生物工程公司ET-1放射免疫分析藥盒和CGRP放射免疫分析藥盒說明書進行。

1.4 統(tǒng)計學處理

實驗數(shù)據(jù)以x±s表示，用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進行處理。放射免疫數(shù)據(jù)采用單因素重復測量方差分析，組間比較采用Student法，ET-1和CGRP采用直線相關分析。

2 結(jié)果

各組血漿ET-1、CGRP水平變化情況見表1。各組血漿中ET-1與CGRP相關分析見表2。各組ET-1與CGRP不同時間血漿含量變化見圖1，2。

表1 各組碘海醇對血漿中ET-1和CGRP的影響（x±s，n=18）單位：pg/ml

圖2 CGRP線形圖。Figure 2. Content of CGRP in blood plasma at different time in all groups.

圖1 ET-1線形圖。Figure 1. Content of ET-1 in blood plasma at different time in all groups.

表2 各組血漿中ET-1 與CGRP 相關分析（x±s，n=18）

3 討論

3.1 低劑量碘對比劑應用的臨床意義

理想的碘對比劑應是完全無活性且對生物體無副作用，能夠快速完全的排泄。然而，對比劑不是完全無活性的，自1996年以后，歐洲泌尿協(xié)會（ESUR）造影劑安全委員會（CMSC）發(fā)布了19個與放射照相有關的安全措施指導方針[3]，目前臨床上對比劑注射劑量多采用1.0～2.0ml/kg，近幾年的研究顯示CIN發(fā)生率在普通人群中為0.6%～2.3%；行經(jīng)皮冠狀動脈介入CIN發(fā)生率約為1.5%～13.0%；高危人群中可達40%～50%[4]。在已知的危險因素中最重要的有原有的腎功能不全、糖尿病和對比劑劑量的使用，另外還受年齡、心血管疾病和腎毒性藥物應用等因素的影響。一項冠狀動脈造影患者的研究發(fā)現(xiàn)對比劑劑量每增加100ml，對比劑腎毒性的危險增加12%[5]。

對比劑的毒副反應可分兩類：一類是特異質(zhì)反應，另一類是物理-化學反應。特異質(zhì)反應如蕁麻疹、血管性水腫、呼吸困難等是非劑量相關性的，而物理-化學反應則明確與劑量有關，主要是藥物的滲透性、電荷性、黏稠性及化學性引起血液系統(tǒng)反應、內(nèi)皮系統(tǒng)損害及內(nèi)臟毒性反應等。當前非離子型對比劑已經(jīng)廣泛應用于組織器官CT增強掃描和血管造影，雖然非離子型對比劑較早期使用的離子型對比劑更安全，但是非離子型碘對比劑對血管內(nèi)皮及內(nèi)臟的毒性反應仍然不容忽視。碘對比劑可引起血流動力學改變[6]，其中血管內(nèi)皮活性物質(zhì)的釋放及其調(diào)節(jié)起著非常重要的角色。國外大量動物實驗證實,內(nèi)皮素是引發(fā)對比劑腎毒性反應的重要因素[7]。故在不影響臨床診斷基礎上使用低劑量對比劑降低血漿ET-1含量，減少對比劑毒性反應發(fā)生率將有重要意義。本實驗研究發(fā)現(xiàn)：高、中、低劑量組和生理鹽水對照組組間血漿ET-1含量在統(tǒng)計學上有顯著性差異，高劑量組CGRP除與中劑量組間比較無統(tǒng)計學差異外與其余組間比較均有顯著性差異?？梢?，非離子碘對比劑對血管內(nèi)皮的影響是存在的，并呈量效關系。對CGRP的影響在高中劑量和低劑量組間也是不同的。

3.2 碘對比劑對血漿ET-1和CGRP的影響

現(xiàn)已證明，血管內(nèi)皮細胞是一個十分活躍的代謝及內(nèi)分泌庫，通過合成與釋放活性物質(zhì)調(diào)節(jié)血管張力、血液流動性和黏附性。Aspelin等[8]報道所有的對比劑對內(nèi)皮組織和血液細胞及其成分均有一定影響。Zhang等[9]研究發(fā)現(xiàn)，對比劑還可以影響內(nèi)皮細胞存活率，并促進其凋亡。ET-1是最強的血管收縮劑是由內(nèi)皮細胞、血管平滑肌細胞和炎癥細胞產(chǎn)生的一種多肽[10]，具有強烈持久的收縮血管作用。人的ET有3種基因表達，其中以ET-1活性最強，它通過與特異性受體結(jié)合而使血管收縮或痙攣。Oldroyd研究證明ET-1是碘對比劑刺激生成的最主要的血管收縮因子[11]，本實驗證實對比劑使用劑量越大犬血漿中ET-1含量越高，ET-1與碘對比劑的劑量呈量效關系，并且在注射對比劑30min時ET-1含量達高峰。碘對比劑引起的ET-1增高使血管持續(xù)收縮，引起組織缺血缺氧，氧化應激在對比劑的毒性反應機制中具有重要作用。趙景宏等[6]研究表明在體外離子型碘對比劑可短時間內(nèi)使ET-1分泌增加，呈劑量依賴性，并可以引起細胞凋亡，本實驗在體研究發(fā)現(xiàn)ET-1增高，與上述的結(jié)論一致。CGRP是Rosenfeld等在1983年應用分子生物技術發(fā)現(xiàn)的一種生物活性多肽。CGRP廣泛分布于中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)，對機體細胞具有保護作用，包括消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，但最主要還是作用于心血管系統(tǒng)，對外周血管特別是末梢小血管有明顯舒張作用[12]，它也是一種重要的內(nèi)源性血管內(nèi)皮保護物質(zhì)，免疫電鏡發(fā)現(xiàn)CGRP主要在內(nèi)皮細胞的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成。血漿中ET-1增高時CGRP受到抑制含量降低，在正常生理情況下，ET-1與CGRP保持相對平衡，在對比劑注射后一段時間CGRP與ET-1這兩種體液因素間的平衡紊亂可能參與對比劑毒副反應發(fā)生。

3.3 血漿中ET-1和CGRP的相關性

ET-1、CGRP是一對具有拮抗作用的血管活性肽，選擇研究不同劑量非離子型單體碘對比劑對犬血漿ET-1和CGRP的影響，旨在探討碘對比劑毒副損害的發(fā)生機制并為臨床預防毒副反應的發(fā)生提供研究基礎。本研究發(fā)現(xiàn)使用對比劑后犬血漿中ET-1與CGRP含量在高、中劑量組呈顯著負相關（r=-0.792，r=-0.662），說明注射高劑量對比劑后引起血管內(nèi)皮活性物質(zhì)分泌失衡，ET-1、CGRP的拮抗作用失調(diào)。在碘對比劑作用下，ET-1釋放增加，這時CGRP不僅不能保護性的釋放以拮抗ET-1的作用，反而可能被縮血管因素所抑制，導致CGRP下降，內(nèi)皮細胞受損；內(nèi)皮細胞損傷又可能使ET-1大量釋放，機體對其反應性增加，最終導致對比劑副反應的發(fā)生，造成組織器官功能的損害。這也說明ET-1/CGRP比例失調(diào)可能參與了對比劑副反應的病理生理過程。而低劑量組和對照組間兩者無相關性，可能是使用較低劑量碘對比劑對血管內(nèi)皮的影響是輕微的，ET-1/CGRP比例在機體調(diào)節(jié)能力范圍內(nèi)。有研究表明[13]CGRP可通過激活ERK1/2通路和增加Max表達發(fā)揮抑制細胞凋亡作用，CGRP濃度為10-8mol/L時細胞凋亡率明顯下降[14]，由此我們可以推測通過注射對比劑前給予內(nèi)皮素拮抗劑CGRP可以在一定程度上減少副反應的發(fā)生。

綜上所述,碘對比劑劑量可影響血漿ET-1及CGRP的表達，低劑量碘對比劑可降低對血漿ET-1及CGRP的影響，從而可能降低對比劑的不良反應，為低劑量碘對比劑臨床應用提供實驗依據(jù)。

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