右美托咪定對大鼠腎缺血/再灌注損傷保護作用的研究

呂 鵬，陳克研，周 錦，刁玉剛，張鐵錚

腎移植是當今治療終末期腎臟疾病最理想的方法之一。從50年前第1例腎移植成功至今，已超過50萬例腎衰竭患者通過腎移植延續生命［1］。然而，腎移植圍術期缺血再灌注損傷的問題至今尚未解決。由于腎臟自身的結構特點使其成為IRI中最為敏感的器官之一［2］。當腎臟缺血時，血流量減少，腎小管內皮細胞損壞，導致腎小管堵塞，再灌注后，細胞代謝功能紊亂，炎癥介質釋放，炎癥反應加劇［3-5］。目前，在 IR腎臟損傷的防治研究中，啟動腎臟內源性保護機制尤顯重要，用藥物激活或抑制機體某些因子從而保護腎組織，對腎移植和移植物的功能恢復有著重要意義［6-8］。右美托咪定(Dexmedetomidine，Dex)是一種高度選擇性α2腎上腺素受體激動劑，具有鎮靜、鎮痛、利尿、抗焦慮、無呼吸抑制、器官保護等特性［9-10］。本研究旨在觀察右美托咪定對腎缺血再灌注損傷的保護作用，為防治腎移植術中的缺血/再灌注損傷提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組 清潔級SD大鼠40只，雄性，體質量250～300 g，由我院實驗動物科提供，隨機分4組，每組10只。假手術組(S組):行右腎切除;缺血再灌注組(I/R組):右腎切除，左腎缺血45 min，再灌注60 min制備腎缺血再灌注模型;Dex預處理組(Pre/Dex組):于大鼠股靜脈穿刺后泵注 1 μg/kg Dex 10 min 后改為0.5 μg/kg，泵注30 min直至缺血即刻;Dex后處理組(Post/Dex組):自左腎再灌注即刻靜脈泵注1 μg/kg右美托咪定，10 min后改為0.5 μg/kg，泵注30 min停止。

1.2 麻醉及模型建立 術前大鼠禁食禁飲6 h。腹腔注射10%水合氯醛(3 mg/kg)實施麻醉。仿照文獻報道［11］的方法建立腎I/R損傷模型。具體步驟如下:腹中線4～5 cm切口，沿腹白線剪開，暴露腹腔;將回小腸、結腸和脾臟移至左側，分離右腎，結扎腎蒂，取出右腎;將小腸、結腸、脾臟移至右側，顯露左側腎臟和左腎蒂，用無損傷血管夾夾閉腎蒂;45 min后松開左腎血管夾，恢復灌注，見腎臟從暗紫色轉成紅色則說明I/R模型建立成功;縫合關閉腹腔。

1.3 標本采集與檢測 模型建立成功后6 h將各組實驗鼠眼球放血，收集血液，3 000 r/min離心5 min，將上清吸出，移入1.5 mL離心管中，-80℃保存備用;取部分腎組織固定于中性福爾馬林液中，其余部分存放于-80℃冰箱保存。應用全自動生化分析儀檢測血清尿素氮和肌酐;用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒檢測血清中IL-1、TNF-α。

1.4 統計分析 應用SPSS 19.0軟件進行統計學分析，實驗數據以±s表示，組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腎臟病理組織學變化 與S組相比，I/R組腎臟損傷嚴重，炎癥明顯，腎小管擴張、充血、水腫，有腎小球腎炎表現;而Dex預處理和后處理組腎臟損傷明顯減輕，炎癥降低，細胞形態異常較少(見圖1)。

圖1 腎臟缺血再灌注損傷的病理組織學觀察結果(×200)

2.2 腎功能檢測 各組血清經生化檢測儀檢測，結果如表1所示，與S組相比，各實驗組肌酐和尿素氮顯著升高(P＜0.05)，Pre/Dex組和Post/Dex組肌酐和尿素氮含量差異無統計學意義(P＞0.05)，但明顯低于R組(P＜0.05)。

表1 各組血清肌酐和尿素氮檢測結果

2.3 炎癥因子檢測 用ELISA試劑盒對血清中IL-1β和TNF-α含量進行檢測，結果如表2所示。與S組相比，各實驗組IL-1β和TNF-α含量均顯著升高(P＜0.05);Pre/Dex組和Post/Dex組IL-1和TNF-α含量比較差異無統計學意義(P＞0.05)，但均低于R組(P＜0.05)。

表2 各組炎癥因子比較

3 討論

目前，IRI已成為臨床常見的病理現象，由于腎臟結構和功能的特殊性，腎移植手術中發生的缺血再灌注損傷尤為典型和嚴重，也更多地引發研究者的重視。IRI的發生機制主要分缺血階段和再灌注階段。腎組織缺血時血流量下降，腎臟處于缺氧狀態，再灌注后雖然缺血的組織恢復血流，但能量代謝發生障礙，細胞通透性改變，激活炎癥反應，加劇組織的損傷［12］。本研究通過建立的大鼠IRI動物模型模擬臨床腎I/R過程，結果發現腎臟再灌注6 h后損傷嚴重，HE染色后其腎小管擴張、炎癥明顯，有腎小球腎炎表現。血生化檢測證實其肌酐和尿素氮的含量明顯增高。該結果一方面證明大鼠IRI模型建立成功，另一方面說明IRI后腎組織損傷嚴重。

炎癥過程始于血管內皮損傷和腎小管細胞功能障礙，一系列的免疫調節細胞因子，包括IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α 和單核細胞趨化蛋白1(MCP-1)，分別釋放入腎組織和血液循環［13］。在 IRI過程中，腎小管上皮細胞產生的 TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-18等細胞因子促使血管黏附分子表達增高，從而介導白細胞和內皮細胞的黏附作用［14］。本研究結果表明，腎臟缺血45 min，再灌注6 h后血清中IL-1β和TNF-α含量明顯增高。可見，炎癥反應在IRI過程中發揮重要作用。

Dex可以維持腎髓質血流，從而防止造影劑腎病，保護腎臟，并可激動中樞和外周交感神經的突觸前膜腎上腺素能受體，從而減弱外科手術引起的應激反應，起到鎮靜和鎮痛的作用［15］。此外，Dex有維持血流動力學穩定的作用，當循環血量減少時，可使心輸出量重新分配，保證重要臟器的灌注，維持腎血流量和腎小球濾過［16］。在本研究中，分別在大鼠I/R模型中實施Dex預處理和后處理，血生化結果顯示，兩組中肌酐和尿素氮的含量差異無統計學意義(P＞0.05)，但均明顯低于 I/R組(P＜0.05);腎臟病理組織學觀察結果顯示，Dex兩組中腎臟損傷明顯減少。說明Dex在I/R中對腎臟有一定的保護作用。

綜上所述，腎缺血再灌注可導致以炎性反應為特征的腎損傷;右美托咪定通過減輕炎性反應，從而減輕腎缺血再灌注損傷，具有一定的腎保護作用。

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