高選擇性腎血管阻斷對(duì)大鼠腎臟缺血再灌注損傷的影響

于忠浩　劉春明　李　琳　劉　磊　?！∪A　費(fèi)東生

(大慶油田總醫(yī)院，黑龍江　大慶　163411)

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高選擇性腎血管阻斷對(duì)大鼠腎臟缺血再灌注損傷的影響

于忠浩劉春明李琳劉磊常華費(fèi)東生1

(大慶油田總醫(yī)院，黑龍江大慶163411)

摘要〔〕目的觀察不同血管阻斷以及不同阻斷時(shí)間對(duì)腎臟組織學(xué)、腎功能及腎組織超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和Ca2+-ATP酶含量以及血清高敏C反應(yīng)蛋白的影響。方法健康雄性(SD)大鼠120只，隨機(jī)分組為空白對(duì)照組(N)、腎蒂阻斷組(C)、腎動(dòng)脈分支阻斷組(B)(上支U和下支D，采取隨機(jī)抽簽方式選擇上、下支)、腎動(dòng)脈阻斷組(A)，每組再分別分為15、30、45 min組，每組10只。A、B、C組夾閉腎血管建立不同阻斷時(shí)間缺血再灌注模型，N組只暴露腎動(dòng)脈但不予夾閉。各組于再灌注24 h經(jīng)下腔靜脈取血測(cè)定SOD和MDA。處死大鼠，切取腎臟，一部分制作病理標(biāo)本，光鏡下觀察腎臟組織結(jié)構(gòu)的改變；另一部分制備相應(yīng)組織勻漿，考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定組織蛋白含量，硫代巴比妥法測(cè)定MDA含量，黃嘌呤氧化法測(cè)定SOD活性，無(wú)機(jī)磷顯色光電比色法測(cè)定Ca2+-ATP酶活性。結(jié)果120只大鼠均進(jìn)入實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，對(duì)腎臟缺血再灌注損傷的程度B組最小，A組次之，C組最大。結(jié)論腎動(dòng)脈分支阻斷相對(duì)于腎動(dòng)脈阻斷和腎蒂阻斷及腎動(dòng)脈阻斷相對(duì)于腎蒂阻斷，相對(duì)提高Ca2+-ATP酶及SOD活性，減少M(fèi)DA的形成，可減輕腎臟缺血-再灌注損傷；同時(shí)，盡量減少腎臟的缺血時(shí)間可以有效地保護(hù)腎臟功能。

關(guān)鍵詞〔〕高選擇性阻斷；腎臟；缺血-再灌注；損傷

1哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科

第一作者：于忠浩(1977-)，男，主治醫(yī)師，主要從事泌尿系腫瘤研究。

腎臟是容易發(fā)生缺血-再灌注損傷(IRI)的器官之一，常常導(dǎo)致急性腎衰竭的發(fā)生。許多腎臟疾病，例如腎移植、腎部分切除術(shù)、腎動(dòng)脈血管成形術(shù)、動(dòng)脈分流術(shù)、意外創(chuàng)傷、腎積水和輸尿管手術(shù)過(guò)程中均會(huì)發(fā)生IRI。因此，如何在手術(shù)過(guò)程中減輕IRI的發(fā)生，一直是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。缺血預(yù)處理(IpreC)是目前公認(rèn)的一種有效的、抗器官組織IRI的機(jī)械性干預(yù)措施。但是，IpreC必須在IRI發(fā)生之前進(jìn)行，這對(duì)于許多無(wú)法預(yù)期的腎臟缺血性疾病是不可能實(shí)現(xiàn)的，使IpreC的臨床應(yīng)用受到很大限制。缺血后處理(IpostC)是在組織器官缺血之后才實(shí)施，具有“簡(jiǎn)單、可行、有效”三大特點(diǎn)，目前被認(rèn)為是一種防治缺血性疾病的新的機(jī)械性抗損傷措施，廣泛應(yīng)用于器官組織IRI的防治。本實(shí)驗(yàn)擬從整體、細(xì)胞和分子水平闡明高選擇性腎血管阻斷對(duì)于腎缺血-再灌注處理的優(yōu)勢(shì)，充分減少對(duì)于腎臟的不必要損傷。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物清潔級(jí)成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠120只，體重(220±20)g，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬二院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供；全價(jià)營(yíng)養(yǎng)飼料(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬二院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)，自由飲水，室溫(24±2)℃；相對(duì)濕度40%～50%，適應(yīng)環(huán)境1 w后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法120只SD大鼠隨機(jī)分為(1)假手術(shù)組：空白對(duì)照組(N)。(2)手術(shù)組：腎蒂阻斷組(C)、腎動(dòng)脈分支阻斷組(B)(上支U，下支D，采取抽簽方式?jīng)Q定阻斷上支或下支)，腎動(dòng)脈阻斷組(A)，每組再分別分為15、30、45 min組，每組10只。A、B、C組夾閉腎血管建立不同阻斷時(shí)間IRI模型：開(kāi)腹并結(jié)扎右腎蒂，顯微鏡下應(yīng)用顯微外科器械分離左腎蒂，A組無(wú)創(chuàng)血管夾夾閉腎動(dòng)脈、B組微血管夾夾閉腎動(dòng)脈分支、C組夾閉腎蒂。絲線縫合暫時(shí)關(guān)腹。開(kāi)放阻斷(A15、B15、C15；A30、B30、C30；A45、B45、C45)，恢復(fù)腎臟血運(yùn)24 h采取血液樣本和腎臟組織標(biāo)本。N組行右腎蒂結(jié)扎，左腎暴露腎動(dòng)脈不予夾閉。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析組間比較行t檢驗(yàn)。

2結(jié)果

2.1光鏡觀察N組大鼠腎組織結(jié)構(gòu)清晰腎小管上皮細(xì)胞完整，無(wú)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；缺血再灌組A45腎小球輕度皺縮，腎小管上皮細(xì)胞重度水腫，腎間質(zhì)大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；缺血再灌組C45腎小球變形皺縮，腎小管管腔變窄，腎間質(zhì)可見(jiàn)出血和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；缺血再灌組B45腎小球略皺縮輕度水腫，管腔部分略窄，間質(zhì)少炎性細(xì)胞上皮排列完整。見(jiàn)圖1。

2.2腎組織和血液中MDA含量和SOD活性見(jiàn)表1～表3。

2.3腎組織Ca2+-ATP活性見(jiàn)表4。

圖1　各組大鼠光鏡下腎組織結(jié)構(gòu)(HE,×400)

性別B組A組C組N組15min1.97±0.344.71±0.407.27±0.881)3)1.46±0.185)45min3.55±0.185.76±0.257.90±0.791)3)1.38±0.151)3)5)t值-7.121-3.886-0.942-P值0.0020.0180.400-

與B組比較：1)P<0.01；與A組比較：2)P<0.05，3)P<0.01；與C組比較：4)P<0.05，5)P<0.01；下表同

表2　組織MDA比較

表3　血清及組織TSOD比較

表4　腎組織Ca2+-ATP活性

3討論

腎臟為高灌注器官，對(duì)缺血、缺氧十分敏感，當(dāng)其發(fā)生缺血-再灌注后，腎組織脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物明顯增多，MDA生成增多，SOD活性明顯降低。MDA是OFR引發(fā)單位膜脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，具有細(xì)胞毒性作用〔2〕。目前認(rèn)為缺血器官再灌往后都有自由基的增加，活性氧引起脂質(zhì)過(guò)氧化，產(chǎn)生大量MDA等毒性物質(zhì)。SOD是體內(nèi)自由基的主要清除劑，能有效地清除并終止超氧陰離子自由基引發(fā)的連鎖反應(yīng)，對(duì)防止脂質(zhì)過(guò)氧化物的形成具有重要作用，因此SOD的活性可反映機(jī)體對(duì)OFR清除能力的高低〔3，4〕。測(cè)定MDA可直接反映OFR水平，其含量高低是組織細(xì)胞損傷的重要標(biāo)志〔5〕。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示腎缺血再灌注過(guò)程中OFR增多，導(dǎo)致腎損傷。研究證實(shí)，高選擇性阻斷腎血管，可以減少腎臟的缺血再灌注范圍，對(duì)手術(shù)外的部分沒(méi)有較大影響。正常情況下不阻斷血流的腎臟組織應(yīng)該不會(huì)受到任何影響，然而通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)仍存在部分損傷，原因可能與血液中的氧自由基增加有關(guān)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)血液中的SOD和MDA均較正常有所改變且存在差異。通過(guò)高選擇性阻斷，維持正常未阻斷部位細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜的完整性，進(jìn)而減輕腎細(xì)胞的缺氧復(fù)氧損傷。本研究顯示，高選擇性動(dòng)脈阻斷的MDA含量均較腎蒂阻斷和腎動(dòng)脈阻斷組下降，而SOD活性均升高，同時(shí)腎組織結(jié)構(gòu)及其腎功能損傷明顯減輕，基本接近于正常。提示高選擇性腎血管阻斷可以有效抑制缺血-再灌注大鼠腎臟的脂質(zhì)過(guò)氧化作用，對(duì)腎臟具有保護(hù)作用，其機(jī)制可能與ATP敏感性鉀通道開(kāi)放有關(guān)。并且腎臟缺血-再灌注過(guò)程中，Ca2+-ATP酶活力受抑，可使細(xì)胞內(nèi)Ca2+排除障礙，造成細(xì)胞內(nèi)鈣超載〔6〕。其機(jī)制可能是：腎臟缺血缺氧時(shí)，細(xì)胞內(nèi)氧化磷酸化水平降低，ATP合成減少及分解增多，細(xì)胞能量代謝障礙，引起細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)的破壞，導(dǎo)致Ca2+-ATP酶活性下降，細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加，發(fā)生鈣超載，Ca2+同時(shí)又可促進(jìn)磷脂酶分解為游離脂肪酸，從而消耗更多ATP，又使Ca2+-ATP酶活性受到嚴(yán)重?fù)p傷〔7〕。腎動(dòng)脈分支阻斷組的Ca2+-ATP酶活力較腎蒂及腎動(dòng)脈阻斷組均升高，提示腎動(dòng)脈分支阻斷可以有效維持正常的Ca2+-ATP酶活力來(lái)防止正常細(xì)胞內(nèi)鈣超載，從而減輕缺血再灌注損傷。

綜上所述，腎動(dòng)脈分支阻斷可有效地減輕腎臟IRI，保護(hù)正常的腎臟組織，同時(shí)盡量減少腎臟的缺血時(shí)間可以有效地保護(hù)腎臟功能。腎動(dòng)脈分支阻斷減輕腎IRI的機(jī)制與減少細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)有關(guān)，相對(duì)于腎蒂阻斷和腎動(dòng)脈阻斷，保護(hù)正常的腎臟組織不受IRI，相對(duì)地提高了Ca2+-ATP酶活性，減少M(fèi)DA的生成，增加SOD的活性，減輕腎臟鈣超載。IRI后未缺血的腎臟組織部分也存在著一些病理改變，可能與缺血再灌注后伴隨血液中的超氧陰因子增加而導(dǎo)致腎臟的損傷，同時(shí)可以推測(cè)這種損傷也可能會(huì)對(duì)身體其他器官或組織產(chǎn)生損傷或影響。在臨床手術(shù)中，對(duì)于腎腫瘤病人，尤其腫瘤位于腎兩極的，建議采用腎動(dòng)脈分支阻斷；腎外傷或腎結(jié)石手術(shù)建議采用腎動(dòng)脈阻斷；如缺血時(shí)間較長(zhǎng)，可采用低溫保護(hù)。

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7Orihisa O，Tetsuga O.Mari L,etal.Platelet Ca2+is not increased in stroke prone spontaneously hypertensive rats〔J〕.Hypertension，1996；49(6)：327-9.

〔2015-11-08修回〕

(編輯曲莉)

中圖分類號(hào)〔〕R692〔

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔

文章編號(hào)〕1005-9202(2016)01-0050-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.01.022