大鼠腎缺血再灌注損傷過程對腦組織的影響

杜 靖，許琳利，佟安琪，陳亞豪劉遙順，馬 玉，楊舒婷，仵 燕 （新疆醫科大學厚博學院，新疆烏魯木齊830011）

缺血再灌注損傷 （ischemia-reperfusion injury，IRI）是一全身性病理過程，IRI除損傷原位器官外，尚可引起遠位器官功能損傷。腎臟由于其功能及血流分布特點使其對缺血及缺血再灌注均敏感，腎IRI是臨床上導致急性腎小管壞死和腎移植失敗的重要因素［1］。腎IRI也可引起心、肝、肺、腦等多器官損傷，腦組織是最易受影響器官之一［2］。20世紀90年代后期，硫化氫 （hydrogen sulfide，H2S）被證實是存在于體內的第3種新型內源性氣體分子，有著廣泛的生物學效應。Johansen等［2］對離體心臟研究發現，H2S可通過開放KATP通道減輕心肌缺血／再灌注損傷。張偉等發現大鼠肝臟在缺血-再灌注早期就存在明顯的細胞凋亡且內源性H2S含量增加，推測H2S的保護作用可能與抑制凋亡信號轉導和脂質過氧化有關。近年來內源性H2S作為一種新型的神經調節因子和信號傳遞分子正在受到廣泛的關注，其細胞內信號轉導途徑和生物學功能仍未完全明確［3］。H2S在腎IRI及腦損傷中的變化少有報道，因此本研究選擇H2S來探討腎IRI損傷時可能在腎、腦組織發生的變化，為進一步發現腎缺血再灌注損傷過程對腦的影響機制提供新思路和實驗依據。

1 材料與方法

1．1 材料

1．1．1 實驗動物及分組 Wistar雄性大鼠30只，250～300g。實驗前12h禁食。隨機分為3組：假手術組、缺血90min再灌注60min組 （I／R 90min組）、缺血120min再灌注60min組 （I／R 120min組），每組10只。

1．1．2 藥品與試劑 離心機，美菱超低溫冰箱，半自動生化分析儀，自動酶標儀，血Cr、BUN試劑盒，H2S測定試劑盒。

1．2 方法

1．2．1 大鼠腎缺血再灌注模型的建立 10%水合氯醛腹腔麻醉，取動物仰臥位固定于鼠臺上，取手術刀沿腹白線做3～5cm切口，分離一側腎動脈，腎動脈下穿一根絲線將塑料管和動脈固定好，逐層關閉手術切口，等待90min（或120min）后重新打開腹腔，沿塑料管先前的切口剪開絲線，實現腎血流再灌注60min，然后取血、腦、腎組織標本。

1．2．2 組織取材和指標檢測 以各時間點結束實驗時取血5ml，2000rpm，10min，取上清檢測血肌酐（Cr）、尿素氮 （BUN）含量。腎、腦組織0．5g，手動玻璃勻漿器制備10%組織勻漿，3500rpm，10min，取上清液檢測H2S含量 （酶聯免疫法）。

1．3 統計學分析

采用SPSS15．0統計軟件包對數據進行處理，計量資料用（±s）表示，方差齊時，用成組設計的方差分析進行檢驗，方差不齊時，采用秩和檢驗進行相應的統計學分析，檢驗水準α=0．05。

2 結 果

2．1 各組血清Cr、BUN的變化

隨著IRI時間延長，血清Cr、BUN含量逐漸升高。與對照組比，I／R90min組和I／R120min組均有統計學差異 （P＜0．05，P＜0．01）。見表1。

2．2 各組腎、腦組織中H2S含量變化

IRI腎、腦組織中H2S含量發生明顯變化，隨缺血時間延長有下降趨勢。腦組織I／R 90min組、I／R 120min組與對照組相比含量下降 （P＜0．01，P＜0．05）。腎 組 織I／R 90min組、I／R 120min組與對照組相比含量下降 （P＜0．01）。見表2。

表1 各組血清Cr、BUN含量比較

表2 各組腎、腦組織中H2S含量比較

3 討 論

缺血再灌注損傷是一全身性病理過程，嚴重時可引起多器官功能障礙綜合征［4］。腎缺血再灌注損傷是外科實踐中較常見的組織器官損傷之一，是引發多器官功能障礙的重要因素。腎缺血再灌注可導致腎功能發生改變，本實驗結果顯示隨著腎缺血時間延長再灌注后血清Cr、BUN逐漸升高，說明隨腎缺血時間延長，腎功能損傷程度加重。

上世紀90年代起，人們逐漸注意到內源性H2S可作為一種神經遞質或介質參與神經系統的功能調節。由此開始了對H2S的重新認識［5］。腎臟有著豐富的H2S合成酶，即胱硫醚-β-合成酶 （Cystathionine-β-synthase，CBS）和胱硫醚-γ-裂解酶 （Cystathionine-γ-lyase，CSE），研究顯示腎缺血再灌注損傷過程中，H2S作為氣體信號分子被消耗而致腎中H2S含量下降［6］。本實驗結果中腎IRI時腎組織中H2S含量發生明顯變化，隨缺血時間延長有下降趨勢。腎組織I／R 90min組、I／R 120min組與對照組相比含量下降 （P＜0．01），考慮腎缺血時腎組織灌流不足，腎血管受到缺血缺氧刺激后CSE活性下調而使H2S含量減少。有研究［7］顯示，應用CBS抑制劑羥氨后大鼠海馬組織H2S生成減少，谷光甘肽（glutathione，GSH）含量降低，說明CBS／H2S體系在腦缺血再灌注損傷過程中通過上調GSH水平發揮對腦的保護作用，本實驗中腎IRI時腦組織I／R 90min組、I／R 120min組與對照組相比含量下降（P＜0．01，P＜0．05）。表明在腎缺血再灌注導致腦損傷中，腦損傷使CBS酶活性降低，H2S生成減少，對腦的保護作用降低，腦損傷更嚴重。因此H2S含量作為信號分子在一定程度上顯示了腦損傷程度。

［1］汪保英 ．缺血再灌注損傷致遠位器官功能障礙及其防治 ［J］．科技信息，2009（29）：392-393．

［2］Johansen D，Y trehus K，Baxter GF．Exogenous hydrogen sulfide （H2S）protects against regional myocardial ischemia reperfusion injury Evidence for a role of KATP channels ［J］．Basic Res Cardiol，2006，101 （1）：53-60．

［3］康凱，姜洪池 ．氣體信號分子硫化氫與疾病 ［J］．中國普外基礎與臨床雜志，2009，16（2）：170-173．

［4］代紅燕，張建龍 ．大鼠腎缺血再灌注損傷時腦組織自由基的變化 ［J］．新疆醫科大學學報，2008，31（6）：682-685．

［5］任彩麗，趙紅崗等 ．腦梗死患者血漿中內源性硫化氫含量的變化 ［J］．中國神經精神雜志，2010，36（1）：43-45．

［6］于宏偉，鄧勇，樊海寧，等 ．結扎大鼠肝動脈血清內源性硫化氫一氧化氮濃度變化的研究 ［J］．青海醫學院學報，2007，28（2）：92-95．

［7］邵建林，朱俊超，王俊科，等 ．胱硫醚-β-合酶／硫化氫和血紅素氧合酶-l／一氧化碳體系大鼠腦缺血再灌注損傷中的作用 ［J］．中華麻醉學雜志，2006，26 （5）：439-442．