七氟醚預(yù)處理對大鼠急性腎缺血-再灌注損傷保護作用的實驗研究

田德明,葉 虹,馮 微

(吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院 麻醉科，吉林 長春130033)

腎臟是血運非常豐富的重要臟器之一，其對低灌注、低血氧損傷極為敏感。在麻醉及外科手術(shù)過程中因循環(huán)系統(tǒng)的變化常易并發(fā)腎缺血-再灌注損傷，尤其對于術(shù)前已有腎功能不全的患者，術(shù)后發(fā)生急性腎功能衰竭的風險將顯著增加[1]。探索對器官缺血-再灌注損傷具有保護作用的麻醉藥物日益受到關(guān)注。新型吸入麻醉藥七氟醚具有誘導迅速、蘇醒完全、對呼吸道刺激性小及不易燃易爆等優(yōu)點[2]，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于臨床。近年來有研究表明[3]，七氟醚吸入麻醉具有減輕心、腦、肺等重要器官缺血性損傷的作用。本文通過動物實驗，觀察七氟醚預(yù)處理對大鼠急性腎缺血-再灌注損傷的影響，探討其對腎臟的保護作用及可能的機制。

1 材料與方法

1.1實驗動物及分組選擇成年健康SD雄性大鼠90只，體重200±15 g (購于吉林大學基礎(chǔ)教研中心)。將大鼠隨機分為3組：偽手術(shù)組、對照組及七氟醚預(yù)處理組，每組30只。對照組和七氟醚預(yù)處理組根據(jù)再灌注時間分為3個亞組，分別為再灌注后4 h、12 h、24 h，每個亞組各10只。

1.2實驗方法及模型建立偽手術(shù)組用10%水合氯醛0.3 ml/100g腹腔注射麻醉后開腹，游離左右腎蒂，等待45 min后關(guān)腹；七氟醚預(yù)處理組術(shù)前將大鼠置于能精確調(diào)整麻醉濃度的玻璃麻醉誘導箱中，通過麻醉氣體揮發(fā)罐輸入七氟醚與氧氣混合氣體1 h行七氟醚吸入預(yù)處理,之后放置在空氣中洗脫10min。對照組和七氟醚預(yù)處理組實驗大鼠用10%水合氯醛0.3 ml/100g腹腔注射，待麻醉深度達到手術(shù)要求后，將大鼠去毛，固定置于手術(shù)臺暖光燈下。沿上腹部正中線逐層切開皮膚、腹直肌和腹膜，暴露左右腎臟，游離腎蒂，夾閉腎蒂阻斷腎臟血流45 min后松開，使血流再通，觀察腎臟顏色變化，5 min內(nèi)腎臟從暗紫色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色說明缺血-再灌注損傷模型建立成功，待其自然蘇醒后置于相對清潔、恒溫的代謝籠中，接24 h尿液，標準飼料喂養(yǎng)，自由飲水；5 min后腎臟未轉(zhuǎn)變?yōu)檎５募t色，則模型建立失敗，將其剔出實驗[4,5]。

1.3標本采集及檢測方法制模后，經(jīng)頸總動脈插管測量平均動脈壓及動脈取血測PCO2。采用生化分析儀常規(guī)生化分析方法測定血清BUN和Cr。缺血-再灌注后4 h、12 h、24 h處死大鼠，取腎組織用10%中性甲醛溶液固定，常規(guī)乙醇脫水，石蠟包埋后切片行蘇木精—伊紅(HE)染色，光學顯微鏡觀察腎組織病理變化。根據(jù) Jablonski[6]等制定的腎臟近曲小管壞死程度分級標準分為 5 級： 0 級為正常；1級為單個細胞的壞死伴核分裂；2 級為相鄰近曲小管所有細胞壞死， 但周圍小管存活；3 級為限定于近曲小管遠端 1/ 3細胞壞死并擴展到皮質(zhì)和髓質(zhì)交界處；4 級近曲小管整段壞死。

2 結(jié)果

2.1七氟醚對大鼠MAP的影響隨著七氟醚的濃度增加，大鼠的MAP呈逐漸下降的趨勢，但在七氟醚濃度2%-3%的臨床常用劑量范圍內(nèi)，大鼠的MAP波動于92.1±6.0 mmHg(見表1)。

表1 七氟醚對大鼠MAP的影響

2.2七氟醚對大鼠PCO2的影響各組大鼠缺血前和再灌注后動脈血PCO2均沒有明顯的差異(P>0.05,見表2)

表2 缺血前和再灌注開始后大鼠動脈PCO2值

2.3血清BUN、Cr的變化對照組及七氟醚預(yù)處理組4 h、12 h、24 h血清BUN、Cr均明顯高于偽手術(shù)組(P<0.05)，但七氟醚預(yù)處理組同一時間點的BUN、Cr水平均較對照組明顯下降(P<0.05，見表3)。

2.4血清SOD的變化七氟醚預(yù)處理組及對照組均較偽手術(shù)組血清SOD活力減低，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。但七氟醚預(yù)處理組SOD活力高于對照組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表4)。

2.5病理結(jié)果偽手術(shù)組腎組織結(jié)構(gòu)完整(見圖1)。對照組腎臟外髓部分組織結(jié)構(gòu)嚴重破壞，腎小管呈現(xiàn)空泡、擴張、間質(zhì)充血，大量炎細胞進入(見圖2)。七氟醚預(yù)處理組腎臟外髓組織破壞較小，腎小管組織相對較為完整(見圖3)。

表3 各組大鼠血清BUN、Cr的變化

注：與偽手術(shù)組比較，*P<0.05；與對照組比較，ΔP<0.05。

表4 各組大鼠SOD活力比較

注：與偽手術(shù)組比較，*P<0.05；與對照組比較，ΔP<0.05。

圖1偽手術(shù)組腎組織(×200)圖2對照組腎組織(×200)圖3七氟醚預(yù)處理組腎組織(×200)

3 討論

七氟醚是一種新型臨床麻醉藥物，與其他吸入麻醉藥相比，具有誘導迅速、呼吸道刺激性小、溶解度低、較好的血流動力學穩(wěn)定性、吸收和清除迅速及蘇醒快速完全等優(yōu)點，是一種較為安全理想的吸入麻醉藥。其較低的血氣分配系數(shù)(0.63)使麻醉深度可控性增加且可預(yù)測麻醉蘇醒時間。若術(shù)中需要短時加大吸入麻醉藥濃度，七氟醚對血流動力學和兒茶酚胺的影響明顯要小于異氟醚。近年來有研究發(fā)現(xiàn)七氟醚具有減輕心、腦、肺、肝等器官缺血性-再灌注損傷的作用。有關(guān)七氟醚腎保護作用的研究較少。本研究通過動物實驗，構(gòu)建急性腎缺血-再灌注損傷模型，檢測腎功能，觀察腎臟組織病理變化，以探討七氟醚對腎缺血-再灌注損傷的保護作用及可能機制。實驗結(jié)果表明：臨床常用劑量范圍內(nèi)的七氟醚能維持大鼠MAP于合理范圍，不影響腎臟的有效灌注。各組血PCO2無明顯變化，對大鼠肺通氣功能無明顯影響。七氟醚較對照組能顯著降低血BUN、Cr水平，而升高SOD活力，可起到抗急性腎缺血-再灌注損傷的作用，可能的機制與升高SOD活力有關(guān)。

急性缺血-再灌注損傷與活性氧自由基的產(chǎn)生密切相關(guān)[7]，在腎缺血-再灌注損傷過程中，腎臟在黃嘌呤氧化酶催化下，由次黃嘌呤生成尿酸的過程中以及中性粒細胞等作用下可產(chǎn)生大量的活性氧自由基，氧自由基具有強大的氧化活性，對幾乎所有的生物分子都有損傷，尤其對脂質(zhì)最為敏感，與細胞膜、線粒體膜、溶酶體膜上的不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化作用，產(chǎn)生的過氧化脂質(zhì)可損傷生物膜，從而導致了腎小管結(jié)構(gòu)和功能的損傷。SOD是自由基的重要清除酶之一，其活性影響到機體對氧自由基的清除能力。本研究中七氟醚預(yù)處理組明顯高于對照組SOD值，提示七氟醚吸入麻醉能夠保護SOD活性，在對抗氧自由基形成過程中起到非常重要作用。此外，有研究表明七氟醚具有抑制中性粒細胞黏附和中性粒細胞黏附分子的表達，從而抑制中性粒細胞在炎癥部位聚集，減少中性粒細胞過氧化物的釋放[8,9]。

本研究通過動物實驗方法，觀察腎功能及腎臟病理切片的變化，得出如下結(jié)論：七氟醚對腎臟的缺血-再灌注損傷具有一定的保護作用，其機制可能與保護SOD活力有關(guān)。這一結(jié)論對于今后臨床進行相關(guān)研究可提供一定的參考依據(jù)。

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