彩色多普勒超聲評估厄貝沙坦對糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力的影響

張秀麗,張　艷,王學(xué)清

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 超聲科,河南 鄭州450052)

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彩色多普勒超聲評估厄貝沙坦對糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力的影響

張秀麗*,張艷,王學(xué)清

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 超聲科,河南 鄭州450052)

摘要：目的運用彩色多普勒超聲評估厄貝沙坦對糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力的影響。方法雄性SD大鼠隨機分為3組：對照組、糖尿病腎病組(DN組)、厄貝沙坦組。給予相應(yīng)的干預(yù)8周后，測量收縮期峰值流速(Vsmax)、舒張期最低流速(Vdmin)及阻力指數(shù)(RI)，檢測血尿指標(biāo)，比較各組之間的差異，并做相關(guān)分析。結(jié)果彩色多普勒動態(tài)觀察，DN組大鼠腎臟主腎動脈、段動脈血流信號清晰可見，部分葉間或弓形動脈粗細(xì)不等或血流信號減少，彩色多普勒血流呈非典型樹支狀分布。厄貝沙坦組腎臟血流信號改善，接近對照組。DN組和厄貝沙坦組Vsmax和Vdmin較對照組顯著降低，進(jìn)一步的組間比較顯示厄貝沙坦組Vsmax和Vdmin顯著高于DN組，分別為21.52±4.31 cm/s vs 16.63±2.85 cm/s，P=0.005和8.07±1.66 cm/s vs 5.41±1.11 cm/s，P=0.002，而RI低于DN組(0.62±0.12 vs 0.73±0.14，P=0.046)。DN組和厄貝沙坦組體重、腎重、相對腎質(zhì)量、血糖和24 h尿蛋白量顯著高于對照組(P<0.001)；與DN組比較，厄貝沙坦組腎重、相對腎質(zhì)量和24 h尿蛋白量顯著下降(P<0.05)。進(jìn)一步的相關(guān)分析顯示24 h-UP與Vsmax和Vdmin呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.869和-0.846(P<0.001)，而與RI呈正相關(guān)(r=0.767，P<0.001)。結(jié)論彩色多普勒超聲檢查顯示厄貝沙坦可改善糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力。

關(guān)鍵詞：彩色多普勒；超聲；厄貝沙坦；糖尿病腎病

(ChinJLabDiagn,2016,20:0533)

糖尿病腎病是最常見的糖尿病微血管并發(fā)癥之一，是導(dǎo)致終末期腎臟疾病的主要原因[1-3]。眾多研究已經(jīng)證實血管緊張素受體拮抗劑對糖尿病腎病血流動力學(xué)有改善作用[4]。研究表明，彩色多普勒超聲檢查技術(shù)尤其是頻譜多普勒技術(shù)可以通過檢測腎臟血流動力學(xué)指標(biāo)的變化，對早期糖尿病腎病的鑒別有一定積極作用[5]。本研究通過建立糖尿病腎病大鼠模型，運用厄貝沙坦干預(yù)，觀察大鼠腎臟血流動力學(xué)的變化，并結(jié)合大鼠病理改變，評價彩色多普勒超聲檢查技術(shù)對厄貝沙坦治療糖尿病腎病血流動力學(xué)指標(biāo)的影響。

1材料與方法

1.1實驗動物與試劑雄性SD大鼠30只，購自河南省實驗動物中心，質(zhì)量200-260 g；造模所用鏈脲菌素(STZ)購自美國Sigma公司。

1.2超聲診斷儀ALOKAα10超聲診斷儀，探頭頻率 4-13 MHz。

1.3動物模型的建立及分組查隨機數(shù)字表，將實驗動物隨機分為對照組(n=10)，模型組(n=20)，大鼠過夜禁食大于17 h，自由飲水，血糖儀(美國 強生)測空腹血糖后，模型組以STZ(以1%濃度溶于枸櫞酸緩沖液，10 min內(nèi)現(xiàn)配現(xiàn)用)55 mg/kg一次性腹腔注射，對照組按體質(zhì)量予相當(dāng)量枸櫞酸緩沖液腹腔注射。48-72 h后測隨機血糖≥16.7 mmol/L，尿糖強陽性且24 h尿微量白蛋白排泄率>30 mg/24 h為大鼠糖尿病腎病模型誘導(dǎo)成功[6]。將造模成功的20只大鼠，再隨機分為DN組(n=10)和厄貝沙坦組(n=10)，厄貝沙坦(安博維,杭州賽諾菲安萬特民生制藥有限公司生產(chǎn)) 劑量為50 mg/kg/d，蒸餾水配成懸混液給予灌服，DN組僅給予生理鹽水，連續(xù)8周。對照組和DN組按體質(zhì)量予相當(dāng)量溶媒灌胃。所有大鼠8周實驗期間自由進(jìn)食、飲水，不應(yīng)用胰島素。

1.4標(biāo)本收集與檢測各組動物處死前置于代謝籠中，準(zhǔn)確收集24 h尿液，測24 h尿蛋白量。4℃生理鹽水反復(fù)灌洗腎臟后，游離左腎，稱質(zhì)量，沿腎門縱向剖開，腎組織標(biāo)本經(jīng)10%中性緩沖福爾馬林固定、梯度乙醇脫水、二甲苯透明、浸蠟、包埋、石蠟切片(3 μm)，常規(guī)脫蠟后，PAS染色，高倍鏡(×400)下觀察腎臟組織形態(tài)學(xué)改變。切片后，HE染色觀察大鼠腎小球、腎小管形態(tài)結(jié)構(gòu)等。

1.5腎臟血流彩色多普勒超聲檢查乙醚麻醉大鼠，裸露大鼠背部皮膚。彩色多普勒超聲在二維模式顯示大鼠左側(cè)腎臟的最大冠狀切面；彩色多普勒模式觀察大鼠左側(cè)腎臟血流分布情況，切換至頻譜多普勒模式下，測量位于最大冠狀切面上中央的相當(dāng)于腎段動脈水平的腎動脈血流頻譜，連續(xù)顯示至少五個心動周期以上的腎動脈血流頻譜，凍結(jié)圖像并測量收縮期峰值流速(Vsmax)、舒張期最低流速(Vdmin)及阻力指數(shù)(RI)；檢查過程中記錄并儲存數(shù)據(jù)。

2結(jié)果

2.1一般資料造模后48h，與對照組比較DN組和厄貝沙坦組精神狀態(tài)及被毛光滑程度明顯變差，體質(zhì)量增長遲滯。8周時，DN組和厄貝沙坦組體重、腎重、相對腎質(zhì)量、血糖和24h尿蛋白量顯著高于對照組(P<0.001)；與DN組比較，厄貝沙坦組腎重、相對腎質(zhì)量和24h尿蛋白量顯著下降(P<0.05)，DN組和厄貝沙坦組血糖差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1　各組大鼠一般資料

注：與對照組比較，▽P<0.05；與DN組比較，#P<0.05

2.2腎臟病理改變光鏡下通過HE 染色觀察，對照組大鼠腎小球、腎小管及小管間質(zhì)區(qū)結(jié)構(gòu)清楚，未見明顯病理學(xué)改變。DN組腎小球體積增大，系膜基質(zhì)彌漫增多，系膜細(xì)胞明顯增多，間質(zhì)可見灶性淋巴細(xì)胞及單核細(xì)胞浸潤。厄貝沙坦組大鼠腎臟病理改變較DN組減輕，系膜基質(zhì)增生減輕，炎性細(xì)胞浸潤減少，介于對照組和DN組之間，見圖1。

2.3大鼠腎臟血流彩色多普勒超聲觀察動態(tài)觀察，正常組大鼠腎臟血流豐富，主腎動脈、段動脈及葉間動脈清晰可見，部分弓形動脈可見，彩色多普勒血流呈樹枝狀分布。DN組大鼠腎臟主腎動脈、段動脈血流信號清晰可見，部分葉間或弓形動脈粗細(xì)不等或血流信號減少，彩色多普勒血流呈非典型樹支狀分布。DN組和厄貝沙坦組Vsmax和Vdmin較對照組顯著降低，進(jìn)一步的組間比較顯示厄貝沙坦組Vsmax和Vd min顯著高于DN組見表2。

圖1　各組大鼠腎組織病理改變(×400)

組別Vsmax(cm/s)Vdmin(cm/s)RI對照組(n=10)24.16±3.359.87±2.260.57±0.12DN組(n=10)16.63±2.855.41±1.110.73±0.14厄貝沙坦組(n=10)21.52±4.318.07±1.660.62±0.12F值11.54516.6074.778P<0.001<0.0010.022

2.4大鼠腎臟血流參數(shù)與24 h-UP相關(guān)性分析為進(jìn)一步了解腎臟血流動力學(xué)與糖尿病腎病的關(guān)系，我們將大鼠腎臟血流參數(shù)與24 h-UP做相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，24 h-UP與Vsmax和Vdmin呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.869和-0.846(P<0.001)，而與RI呈正相關(guān)(r=0.767，P<0.001)，見圖2-4。

圖224 h-UP與Vsmax相關(guān)性圖324 h-UP與Vdmin相關(guān)性 圖424 h-UP與RI相關(guān)性

3討論

腎臟血流動力學(xué)異常是糖尿病腎病的發(fā)病機制之一。近年來，研究者通過彩色多普勒超聲對糖尿病患者腎臟血流動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了檢測，證實了彩色多普勒超聲對早期診斷DN 具有重要臨床意義，可早于微量蛋白尿出現(xiàn)之前發(fā)現(xiàn)腎臟血流動力學(xué)異常[5]。正常腎內(nèi)動脈頻譜表現(xiàn)為Vmax和Vmin加快，而RI 降低，呈高速低阻的血流動力學(xué)特點。隨著糖尿病病程進(jìn)展，腎小球系膜基質(zhì)增多，腎臟毛細(xì)血管基底膜增厚，腎血流的前向阻力增加，出現(xiàn)RI升高。而隨著腎臟損傷進(jìn)一步加重，腎小球硬化，腎臟血流動力學(xué)參數(shù)Vmin及Vmax降低，顯示高阻力、低灌注的血流動力學(xué)特征。本研究證實糖尿病腎病的這種血流動力學(xué)特點。并從側(cè)面反映血流動力學(xué)改變參與了糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展過程，同時為藥物干預(yù)防治糖尿病腎病提供了理論依據(jù)。

血管緊張素受體拮抗劑在臨床糖尿病腎病的治療中廣泛應(yīng)用，是治療糖尿病腎病的基本藥物之一。但更多基礎(chǔ)研究關(guān)注于非血流動力學(xué)因素的腎病保護(hù)機制，如抑制促細(xì)胞外基質(zhì)合成因子及抑制抗細(xì)胞外基質(zhì)降解因子而抑制間質(zhì)纖維化[7]，增強腫瘤壞死因子相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體的表達(dá)保護(hù)腎臟[8]，介導(dǎo)和參與足細(xì)胞的保護(hù)[9]等非血流動力學(xué)因素。本研究發(fā)現(xiàn)厄貝沙坦可以顯著改善糖尿病腎病的血流動力學(xué)，特別顯著的改善葉間或弓形動脈粗細(xì)不等或血流信號減少的現(xiàn)象。與國內(nèi)的研究報道一致[10]。分析原因，主要是與血管緊張素受體拮抗劑藥物通過降低血壓、擴張出球小動脈，改善腎小球血流動力學(xué)的作用機制是一致的，血管緊張素受體拮抗劑通過抑制血管緊張素受體Ⅱ使腎小球出球小動脈松弛，降低腎小球毛細(xì)血管壓力，減低蛋白尿而延緩腎臟病進(jìn)展。本研究結(jié)果表明血管緊張素受體拮抗劑可能不只通過直接的血液動力學(xué)作用還通過減少炎癥和(或)反應(yīng)性生成來預(yù)防腎血管損害。

綜上所述，彩色多普勒超聲可以評估厄貝沙坦對糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力的影響，且與基礎(chǔ)病理改變一致，證實了其對糖尿病腎臟損傷的診斷和評估價值，為臨床評估血管緊張素受體拮抗劑對糖尿病腎病的治療效果提供了新的檢測方法。

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Evaluatation the effect of irbesartan on renal hemodynamic changes in early diabetic nephropathy mice by colour Doppler ultrasound

ZHANGXiu-li,ZHANGYan,WANGXue-qing.

(DepartmentofDiagnosticsUltrasound,ThefristAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052，China)

Abstract:ObjectiveTo evaluated the effect of irbesartan on renal hemodynamic changes in early diabetic nephropathy mice by colour Doppler ultrasound.Methods30 male SD rats were randomly divided into three groups:control group,diabetic nephropathy group and irbesartan group.After 8 weeks,the systolic peak velocity (Vsmax),diastolic minimum velocity (Vdmin) and resistance index (RI) were measured by colour Doppler ultrasound.ResultsColor Doppler ultrasound showed that the blood signal of renal main artery and segmental artery was clear,and the interlobular artery became uneven,and the renal arcuate artery became not clear partly，and color doppler flow was atypical tree branch shape distribution in DN group.However,the renal hemodynamic changes was improved in irbesartan group,which was similar to the blood signal of renal in control groups.Compared with DN groups,irbesartan group had a significantly lower Vsmax and Vdmin(21.52±4.31 cm/s vs 16.63±2.85 cm/s,P=0.005 and 8.07±1.66 cm/s vs 5.41±1.11 cm/s,P=0.002,respectively).However,the RI in irbesartan group was higher than which in DN groups.In DN and irbesartan group,the weight,KW,KWI,blood sugar and the 24 h urine protein quantity is significantly higher than control group (P<0.001).Compared with the DN group,the KW,KWI,blood sugar and the 24 h urine protein quantity was significantly decreased in irbesartan group (P<0.05).Further correlation analysis showed 24 h - UP negative correlated with the Vsmax and Vdmin,the correlation coefficient was 0.869 and 0.846 respectively (P<0.001),and which was also positively related with RI (r=0.767,P<0.001).ConclusionColor doppler ultrasound examination showed irbesartan can improve renal hemodynamics in diabetic nephropathy rat.

Key words:color doppler;sonography;irbesartan;diabetic nephropathy

(收稿日期：2015-10-11)

中圖分類號：R587.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

*通訊作者

文章編號：1007-4287(2016)04-0533-04