γ-干擾素對體外沖擊波致輸尿管損傷的保護作用▲

劉永康 王 健 劉 剛 梁 鵬 王曉平*

(1廣西中醫學院，南寧市 530001;2廣西醫科大學，南寧市 530021;3廣西區人民醫院，

南寧市 530021)

體外沖擊波碎石術(ESWL)已成為上尿路結石的首選治療方法。但有研究表明，ESWL可造成不同程度的輸尿管損傷，如用輸尿管結石行ESWL失敗后改開放手術的病人，采用術中肉眼觀察及術后組織學光鏡檢查受沖擊部位，發現ESWL后早期可致受沖擊部位及臨近組織腫脹、出血及血腫形成，光鏡檢查可見組織水腫，明顯粘連，輸尿管僵硬及瘢痕形成，輸尿管梗阻，導致腎功能損害。光鏡可見平滑肌萎縮，纖維結締組織增生，程度嚴重的可造成不可逆的損害［1，2］。本試驗觀察了 γ-干擾素對體外沖擊波致輸尿管損傷的保護作用，并探討其作用機制。

1 材料和方法

1.1 材料 材料鈦夾購自南寧吉瑞康公司;Dornier S型電磁式沖擊波碎石機為德國Dornier公司產品;北京航天醫學工程研究所JH-2肌張力傳感器、計算機及軟件、Olympus光學顯微鏡由廣西醫科大學醫學科學實驗中心協調提供，注射用重組人干擾素γ購自上海克隆生物高新技術有限公司(100萬IU/瓶，國藥準字S10980084)。

1.2 方法

1.2.1 動物模型分組 64只新西蘭成年兔，雌雄不限，體重2.0～3.5 kg，月齡5～6個月，由廣西醫科大學實驗動物中心提供。全部白兔均在距左側腎盂約5 cm的輸尿管外膜上安放鈦夾，并隨機分組:治療組A(n=16)注射γ-干擾素，并做ESWL處理;模型組B(n=16)注射生理鹽水;藥物對照組C(n=16)僅注射γ-干擾素不做ESWL處理;假手術組D(n=16)僅做ESWL處理。A、C組于術前2 h肌肉注射IFN-γ(100萬IU/支，購自中國生物技術集團)400 IU/kg;B組給予同體積的生理鹽水。對各組動物于ESWL后14、21、28、35 d均各隨機處死4只，取輸尿管標本進行常規病理檢查、評分，并觀察輸尿管平滑肌收縮力。

1.2.2 實驗方法 ① 2%硫噴妥鈉30 mg/kg腹腔注射麻醉;②實驗兔取仰臥位固定于碎石機上;③在X線定位下，按各試驗組要求對鈦夾標記的輸尿管予以ESWL處理(設定工作電壓18 kV，發射頻率55次/min，對準鈦夾處連續沖擊每2 000次左右，觀察并調整沖擊波位置，以確保焦點重合)，1周/次，共5次;④按各試驗組取材要求氣栓處死白兔，取鈦夾處輸尿管組織備用。

1.2.3 輸尿管術后HE染色病理檢查 各組白兔的輸尿管組織經常規切片、染色后，在顯微鏡下行病理量化評分。評分標準［3］，上皮:正常 0，輕度變性 1，重度變性 2;固有膜:正常0，充血、水腫、出血、炎性細胞浸潤1，毛細血管增生、內皮腫脹、纖維增生變性2;肌層:正常0，炎性細胞浸潤、肌細胞局灶性變性1，肌細胞斷裂、肌間纖維增生或纖維化2:外膜:正常0，充血、水腫、炎性細胞浸潤1。各部位評分累加為該例總分。

1.2.4 輸尿管術后平滑肌收縮力的體外檢測 采用張明英等［4］研究檢測輸尿管收縮力的方法［4］，取各組白兔的輸尿管組織(長約1 cm)，浸泡于38℃、充入混合氧(95%O2+5%CO2)的 Kreb 營養液 (NaCl 119.0 mmol/L，KCl 4.7 mmol/L，CaCl22.5mmol/L，MgCl21.5 mmol/L，NaHCO325.0 mmol/L，KH2PO41.2 mmol/L，葡萄糖11.0 mmol/L;pH 7.4)中。輕輕去除周圍脂肪和結締組織，兩端作平行斜切口，用蛙心夾對角夾住輸尿管，并分別與掛鉤及傳感器相連，以94 mmol/L的KCl溶液誘導輸尿管平滑肌收縮反應，記錄輸尿管平滑肌間隙性收縮幅度。連續測試3次，取其算術平均值計入統計。

1.3 統計學處理 采用SPSS 12.0分析軟件對數據進行統計分析，計量資料數據采用均數±標準差(s)表示，組間進行方差分析，用t檢驗比較組間數據差異的顯著性，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 組織病理形態改變 兔輸尿管ESWL致傷后，其組織學形態經病理量化評分結果如表1所示:生理鹽水對照組和假手術組7 d后可見內膜上皮細胞變性，固有層和肌層充血、水腫、出血，炎細胞浸潤，14 d和21 d可見上皮細胞變性加重，固有層和肌層內充血和水腫加重，并可見毛細血管和纖維組織增生。28 d后可見上皮細胞萎縮，平滑肌細胞變性增生和纖維化、外膜及其周圍組織見大量粘連組織、炎細胞浸潤、部分管腔狹窄，陳舊瘢痕。治療組建模后輸尿管組織病理改變與之相似，但炎癥細胞浸潤及纖維化程度較之明顯減輕，顯微病理變化評定為1～5分，治療組在術后28 d輸尿管黏膜充血水腫，炎性細胞浸潤及纖維化形成較生理鹽水對照組和假手術組比較，P＜0.05，組間差異有顯著性意義。藥物對照組輸尿管組織未見明顯炎性細胞浸潤及纖維化改變。

表1 術后第35天各組兔輸尿管組織顯微病理變化 ( s)

表1 術后第35天各組兔輸尿管組織顯微病理變化 ( s)

注:治療組與模型組、假手術組比較，P均＜0.05;治療組與藥物對照組比較，P ＞0.05;模型組與假手術組比較，P ＞0.05。

組別 n 術后取材時間(d)輸尿管纖維病理評分值(分)

2.2 術后輸尿管功能的變化 KCl溶液引發平滑肌收縮的潛伏期為6～60 s不等，個體間存在較大差異。多數收縮反應為雙相性，即在緊張性收縮(tonic contraction)基礎上疊加間隙性收縮(phasic contraction)，間隙性收縮停止后仍有緊張性收縮。緊張性收縮幅度較低。本實驗僅統計間隙性收縮幅度。

兔輸尿管在術后不同時間取材，治療組與模型組及假手術組比較，差異有統計學意義(P＜0.05)，隨著組織纖維化的加重，輸尿管平滑肌收縮力降低，提示γ-IFN可減輕術后兔輸尿管的收縮功能受損。見表2。

表2 術后麻醉兔輸尿管平滑肌收縮力(mg)的變化 ( s)

表2 術后麻醉兔輸尿管平滑肌收縮力(mg)的變化 ( s)

*與模型組及假手術組的14 d、21 d、28 d 比較，P ＜0.05;#治療組內與7 d 比較 P ＜0.05。

組別 n輸尿管平滑肌收縮力7 d 14 d 21 d 28 d治療組 4 487.4 ±90.5* 349.5 ±67.3* 354.9 ±71.7* 345.4 ±63.5*#模型組 4 245.8 ±64.3 162.8 ±74.3 167.8 ±65.6 165.8 ±71.2#藥物對照組 4 486.2 ±70.5 474.3 ±70.4 471.1 ±69.5 486.2 ±65.5假手術組 4 277.8 ±79.6 172.8 ±67.6 187.7 ±69.6 169.4 ±65.9

3 討論

ESWL治療泌尿系統結石，是泌尿學發展史上一種革命性高科技技術［5，6］。隨著現代科學的發展以及臨床治療經驗的提高，已有大部分尿路結石患者可采用ESWL治療，并取得滿意效果。

盡管ESWL安全、有效、痛苦少、恢復快，但沖擊波仍會對組織造成損傷，其負面效應仍不可低估。特別是由于使用體外沖擊波碎石機廣泛、機型種類繁多、質量參差不齊、選擇的功率、沖擊次數和間隔時間無統一標準，使ESWL在臨床應用中并發癥增多，造成許多應用的局限。所以了解和研究ESWL的并發癥非常重要，已受到專業學術領域的重視并開展了較多的研究工作。研究資料表明，ESWL產生的脈沖性高壓、應力效應、空化效應、自由基損傷及ESWL時的血管活性物質作用，可引起局部腎實質短暫性缺血和腎功能損害，亦起著破壞細胞和組織的作用［7～11］。由于輸尿管是泌尿系統的重要通道器官，為結石留滯的好發部位，ESWL治療輸尿管結石，已成為廣泛應用的治療方法。而輸尿管的損傷也可導致排尿功能障礙及腎功能的損害。

有研究表明［1，2］，體外沖擊波治療輸尿管結石的同時，可導致組織器官副損傷。如果不加重視，過分依賴和不當地使用ESWL，甚至可引起不可逆的醫源性的器官和功能損害。故此，不但要客觀評估使用ESWL治療輸尿管結石的安全性有效性，還應研究了解引起組織器官副損傷的相關因素的關系，這對提高應用ESWL的安全效能，有非常重要的意義。

IFN是一種具有多功能的細胞因子，近年來γ-IFN的抗纖維化作用已成為國內外研究的一個熱點，γ-IFN在抗肺纖維化及肝纖維化方面有著很大的潛力［11］。基于以上原因，本研究探索γ-IFN對ESWL造成輸尿管損傷纖維化的預防及治療作用。

本研究中，HE染色結果顯示術后對照組輸尿管黏膜有壞死脫落，黏膜層多量炎性細胞浸潤，毛細血管和纖維組織增生、肌層可見平滑肌細胞變性增生和纖維化、外膜及其周圍組織見大量粘連組織、炎細胞浸潤、陳舊瘢痕等。而γ-IFN組術后輸尿管黏膜層壞死、炎性細胞浸潤較對照組明顯減少，說明γ-IFN抑制了術后炎性細胞的浸潤，降低了ESWL后炎性反應，γ-IFN在一定程度上減輕了兔的輸尿管損傷。輸尿管損傷后出現輸尿管收縮功能受損，表現為收縮的頻率及收縮力的變化。對照組輸尿管組織的收縮力較γ-IFN組明顯降低，推測為對照組平滑肌損傷而致，再次說明γ-IFN可以明顯減輕輸尿管組織的損傷。

臨床上預防及治療ESWL損傷及纖維化是一大難題。在本實驗中，γ-IFN減輕了ESWL輸尿管損傷及ESWL輸尿管纖維化，這對于探索預防及治療ESWL損傷及纖維化的有效治療藥物具有積極的意義。但鑒于γ-IFN在臨床應用中多見的不良反應，γ-IFN是否能成為臨床中預防及治療ESWL輸尿管損傷及ESWL輸尿管纖維化的有效藥物尚有待于進一步研究。

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