乌司他丁对大鼠控制性降压急性肾功能损伤的保护作用
乌司他丁对大鼠控制性降压急性肾功能损伤的保护作用
周晨亮 1 夏中元1
（1．武汉大学人民医院麻醉科，430060 ）
[摘要] 目的: 研究控制性低血压时乌司他丁对大鼠肾功能的保护作用。方法: 雄性wastar大鼠30只，体重250~350g可自由饮水。随机将动物分为假手术组（A）, 控制性降压组（B）及乌司他丁防治组（U）每组10只。腹腔注射7%水合氯醛(50mg/kg)麻醉后,经右股动脉和左右股静脉分别插入充盈肝素的22号静脉套管针, 左侧股静脉插管用作微量泵输注降压药泵控输注用生理盐水配制的0.02%硝普钠（SNP）20μg/Kg/min,建立控制性低血压模型。静脉注射硝普钠使大鼠平均动脉压降为50mmHg,维持120min。于降压前10min(T-10)、分别于降压60min（T60）、120min后(T120)测尿N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶（尿NAG）,血清β
2
-微球蛋白，血BUN,血Cr,并观察肾功能和肾显微结构。结果: 1.肾组织病理形态学变化A组肾小球结构完整，囊腔形态正常，无血管扩张及红细胞露出。肾小管上皮细胞结构完整，无肿胀及颗粒样变性。B组肾小球内小动脉扩张明显，有红细胞漏出，囊腔狭窄或消失，肾小管上皮细胞发生颗粒样变性和空泡样变性，管腔狭窄甚至消失。U组肾小球结构基本正常，肾小球内小动脉无明显扩张，无红细胞漏出，囊腔面积无明显狭窄。肾小管上皮细胞结构基本正常，只呈轻度颗粒样变性，无空泡样变性和明显肿胀。2. B组T60血BUN及血Cr明显高于A组（143.50±32.39比9.70±2.06P<0.05），T120血BUN及血Cr明显高于A组（177.40±27.89比14.20±3.50 P<0.01），U组T60、T120血Cr明显高于A 组（120.40±43.67比95.68±35.58和124.30±25.68比101.58±36.92P<0.05）, T120血BUN明显高于A组（8.67±2.30比9.77±3.58P<0.05）。B组T60、T120血Cr明显高于U组（143.50±32.39比120.40±43.67和177.40±27.89比124.30±25.68 P<0.05）, T120血BUN明显高于U组（14.20±3.50比9.77±3.58
P<0.05）。3. 尿NAG,β
2-微球蛋白含量测定 B组T120尿NAG、β
2
-微球蛋白明
显高于A组16.98±2.86比4.75±1.87和0.214±0.032比0.067±0.020P<0.05）。B组T60、T120尿NAG明显高于U组（16.98±2.86比9.29±3.88P<0.05），T120β2-微球蛋白明显高于U组（0.214±0.032比0.120±0.024P<0.05）。结论:控制性低血压时乌司他丁对大鼠肾功能有较好的保护作用。
[关键词]乌司他丁；用药，控制性降压；肾功能保护
[中图分类号] R614.2+6
随着麻醉技术的不断发展，控制性降压已成为一项重要的麻醉技术，目前在国外已有了关于控制性降压造成急性肾功能损伤的研究文献，然而在国内对控制性降压肾损伤的机制及防治的研究尚处于起步阶段。乌司他丁作为一种广谱酶抑制剂,对多种脏器具有保护作用[1]，本研究通过复制大鼠控制性降压模型,研究控制性降压后肾功能的变化及肾组织显微结构的改变,探讨控制性降压时乌司他丁对二者的影响及保护作用。
1 材料与方法
1．1 动物分组选择成年雄性wastar大鼠30只,体重250~350g（武汉大学医学部实验动物中心提供）。实验前禁食12小时，可自由饮水。随机将动物分为假手术组（A组）, 控制性降压组（B组）及乌司他丁防治组（U组）每组10只。
1.2 实验方法动物经7%水合氯醛(50mg/kg)腹腔注射麻醉,物理方法保温。气管切开并插管,由电动型动物呼吸机给纯氧控制呼吸，并调节呼吸参数使PetCO
2维持在35~45mmHg。经右股动脉和左右股静脉分别插入充盈肝素的22号静脉套管针,股动脉插管经三通管接美国HPM3型多功能监护仪连续监测平均动脉血压（MAP）、心率（HR）并用作取动脉血样。左侧股静脉插管用作微量泵（Graseby3500微量输液泵）输注降压药的途径。右侧股静脉插管接微量泵用作输液的通道[2-4]，用平衡盐水5~6ml/Kg/h持续输注，分离膀胱并置管，收集尿液。保持肛温38o C。完成上述操作并待MAP、HR稳定20min时，B、C组泵控输注用生理盐水配制的0.02%硝普钠（SNP）20μg/Kg/min,当MAP降致50mmHg时减少SNP输注量，以维持此血压水平120min。U组于降压前5min静注乌司他丁（Ulinastatin）5万U/Kg,继之持续输注0.1万U/Kg/min直至MAP达50mmHg后60min（或120min）。A、B 组一等容积生理盐水作对照。当降压达120min时结扎左侧肾蒂取肾供病理学检查。A组不行控制性降压，余同B组。
1.3检测指标①分别于降压前10min(T-10)、降压达50mmHg后60min(T60)和120min (T120) 经股动脉采集动脉血2ml(离心后取血清于-20 o C保存)测血尿素
-微球蛋白，每次取动脉血2ml后均即刻缓慢静注氮（BUN）、血肌酐（Cr）、β
2
6%贺斯（羟乙基淀粉）2ml以维持血流动力学稳定。②分别于T-10、T60、T120时采集尿液(-20o C保存)测定尿NAG。记录各时点的MAP、HR值及降压达标时间（开始降压至达50mmHg的时间）、血压恢复时间（停止降压至MAP恢复至降压前水平的时间）。④计算B、U两组SNP的用量。⑤左肾组织切片HE染色，光镜下观察肾小球及肾小管的形态学变化。
1.4 检测方法尿NAG活性测定使用比色法,试剂盒由上海太阳生物技术有限公
-微球蛋白测定使用放射免疫法测定，试剂盒由北京科美东雅生物司提供。血β
2
技术有限公司提供。血肾功能测定:血肌酐、尿素氮检查。（尿液-20оC冻存，静脉血离心后-20оC冻存。）
1.5 统计学方法各指标以x±s表示,组间各指标比较采用t检验分析,组内比较采用方差分析及q检验,P<0.05认为差异有显著性。
2 结果
2．1 肾功能测定结果
表1 A、B、U三组个时点BUN与Cr比较（x±s，每组n=10）
与A组比较P<0.05，P<0.01；与U组比较P<0.05 表2 A、B、U三组各时点尿NAG及β2-微球蛋白的比较（x±s，每组n=10）
与A组比较△P<0.05; 与U组比较※P<0.05
表3 A、B、U三组各时点降压达标时间及血压恢复时间与SNP用量比较（x±s，每组n=10）
与U组比较△P<0.05
2．3病理学检查结果
假手术组肾组织未见明显的病理形态学改变。肾组织形态学变化与U组相比,B组肾组织损伤加重，出现明显的病理改变，肾小管上皮细胞肿胀加重，呈颗粒样变性和空泡样变性，管腔变窄或闭合。肾小球毛细血管扩张、破裂，有红细胞漏出。降压后120min肾小球及球后毛细血管内郁积有成堆的结构破坏的红细胞及血红蛋白，髓袢小管粗段上皮细胞出现坏死。与B组相比U组肾组织损伤减轻。
A组
B组
U组
3．讨论
Tabo E指出使用硝普纳进行控制性低血压可导致肾血流减少从而造成肾小球及肾小管的急性损伤[1]。J Clin 通过大量临床试验证明了长时间高流量七氟醚麻醉可产生肾毒性反应，同时指出控制性低血压可显著增加肾功能损伤的风险[2]。Kumagai K 也指出控制性低血压可导致尿中尿NAG和γ-GTP两种蛋白酶的显著增加，并认为这两种酶的显著增加能够直接反映肾小管细胞的损伤程度[3]。
BUN是体内蛋白氮代谢终产物,Cr是肌酸代谢终产物,二者主要通过肾脏排泄。血BUN和Cr的含量主要用来评价肾功能,但是BUN和Cr不是肾功能受损的早期敏感指标。
尿NAG是一种高分子溶酶体酶,存在于肾、脑、肝、脾等脏器中,在肾小管上皮细胞中含量最高。缺血再灌注损伤使NAG自肾小管上皮细胞排泄到尿中,因此,NAG是肾小管受损的标志物。由于肾小管对缺血、缺氧敏感,在肾功能受损的早期即可检出,因而NAG是肾功能受损的早期敏感指标。
血中β
2-MG为体内有核细胞产生的一种小分子球蛋白，正常情况下β
2
-MG
的合成速率和从细胞膜上释放的量相当恒定，并唯一通过肾小球滤过排泄且可自
由通过肾小球，其中99.9%以上由近曲小管细胞重吸收并降解为氨基酸，不再返回入血，所以测定β
2
-MG时反映肾小球滤过功能的一个极好的指标[4]，普遍认为
血浆β
2
-MG放免测定是估计肾小球功能的敏感指标，他比血肌酐更敏感反映肾小球滤过的变化，能早期发现肾功能损伤[5-6]。
控制性降压肾损伤的发病机制复杂,目前认为控制性降压所致肾损伤属于缺血再灌注损伤。降压期肾脏缺血缺氧,导致能量代谢耗竭,细胞坏死;并且由于钙超载以及其他炎症介质释放,白细胞浸润,进一步产生各种损害[7]。其中,氧自由基在肾脏缺血再灌注损伤的病理生理中有重要的作用:降低膜流动性,破坏蛋白质,引起线粒体、内质网、溶酶体和细胞管架系统及其功能的破坏，过多的自由基也可直接损伤肾小球毛细血管内皮细胞,使肾小球系膜细胞和肾小管上皮细胞变性、坏死,最终肾小球滤过率下降导致肾功能衰竭[8]。也有研究表明[9]存在一种粒细胞溶酶体释放的能够分解胶原结缔组织的蛋白酶－粒细胞弹性蛋白酶。该酶在手术中升高，控制性低血压后增高更为明显,可直接造成肾功能损伤。
研究者认为，在麻醉诱导后控制性低血压后分别给与乌司他丁30万U，可有效降低血液中的粒细胞弹性蛋白酶浓度，改善肾血流灌注，增加术中和术后排尿量，减少术后感染发生，促进肾功能恢复。N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）在肾小管的含量很高。即使是健康成人尿液中也有一定量的NAG排泄。外科手术侵袭可使肾小管功能障碍，NAG在尿液中的含量增高。资料报道[10]，在进行体外循环心脏手术中使用乌司他丁，术后尿液中NAG未见增高，而未用药组术后尿液中的NAG含量明显增高。表明乌司他丁能够保护体外循环中因长时间灌注量不足和灌注压低引起的肾脏缺血性损伤。另有多个临床研究表明[11~12]，乌司他丁因其有稳定溶酶体膜的作用。术中应用不但能有效保护神功能，还能抑制手术对术前肾功能不全病人的进一步损伤。防止术后发生急性肾功能衰竭。
本研究中,乌司他丁在控制性降压期间显著减少尿NAG及β
2
-MG升高水平,显示其有较好的肾功能保护作用。病理学检查结果也显示了乌司他丁组肾小球及肾小管上皮细胞损伤减轻,表明乌司他丁在控制性降压时有很好肾功能保护作用。
然而控制性降压肾损伤的机制及防治尚需进一步探讨，我们将在今后的研究中继续补充完善。
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