高脂高蛋白飼養對腎缺血再灌注損傷大鼠腎功能的影響

張漢榮，林嚇聰，趙 力，于忠英，李金雨

隨著診斷技術的發展及疾病篩查的普及，小腎癌的檢出率不斷提高。腹腔鏡下腎部分切除術(LPN)已經逐漸成為治療腎臟單發T1期腎癌的首選術式[1-2]。但是，LPN術中往往需要阻斷腎動脈以減少腎實質出血，保證術野清晰，而由此造成的腎臟熱缺血和缺血再灌注損傷（IRI）是導致術后腎功能下降的主要因素[3-5]。以往觀點認為熱缺血時間＜30 min可避免腎不可逆損傷，但是，越來越多的研究提示，即使熱缺血時間＜30 min，也會對腎臟造成不可逆損傷[6-8]。故如何在LPN術后保護腎功能，避免腎功能進一步惡化尤為重要。筆者認為，LPN術后患者應盡量給予低脂、低蛋白飲食，因為高脂、高蛋白飲食可能會加重腎臟負擔，從而在LPN術后對患者腎功能造成影響，但仍未有相關的基礎研究或臨床研究報道。本研究通過構建大鼠腎缺血模型，探究高脂、高蛋白飲食對大鼠腎缺血再灌注損傷模型腎功能的影響，為行LPN術術后限制高脂高蛋白飲食提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試劑與設備 肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)和尿酸(UA)測試盒（南京建成生物工程研究所）；蘇木素伊紅(HE)染色試劑盒（上海生物工程有限公司）；不同大鼠飼料均購于江蘇協同生物有限公司，各飼料蛋白質和脂肪含量分別為：標準飼料（18%，4%）、高脂飼料（18%，8%）、高蛋白飼料（36%，4%）和高脂高蛋白飼料（36%，8%）。

1.2 大鼠分組及腎缺血再灌注損傷模型的構建（1）模型組：參考文獻[9-11]的方法構建大鼠腎缺血再灌注損傷模型，取20只標準飼料喂養的6 w齡雄性Wistar大鼠[購于廈門大學實驗動物中心，實驗動物使用許可證號：SYXK（閩 2018-001）]，清潔級環境下標準飼料飼養。術前6 h禁食，麻醉后，腹正中線切口，暴露雙腎后，切除右腎并結扎右側腎蒂。鈍性分離左腎動脈后，用無創動脈夾夾閉左腎動脈。45 min后松開動脈夾。觀察到腎臟由暗紅色轉變為鮮紅色，表明大鼠腎缺血再灌注模型構建成功。繼續在潔凈環境下飼養。（2）對照組：另外取20只大鼠作為對照組，除不夾閉左腎動脈外，其余操作與缺血再灌注損傷組行相同操作。

1.3 分組與處理 術后24 h，分別將20只模型大鼠和20只對照組大鼠隨機分成4個亞組（標準組、高脂組、高蛋白組、高脂高蛋白組），每組5只，分別給予標準飼料、高脂飼料、高蛋白飼料、高脂高蛋白飼料，于清潔級環境下（溫度19～23℃，濕度40%～70%，14 h光照+10 h黑暗，自由飲水）飼養2 w。

1.4 觀察指標 （1）腎功能：分別在術后分別于6、12、24 h，尾靜脈采血，檢測血清 Cr水平；分別在術后第 1、3、7 d和第 14 d，尾靜脈采血，采用Beckman生化分析儀檢測血清肌酐Cr、BUN和UA水平。（2）腎病理：各組連續飼養14 d后，處死大鼠，取大鼠腎臟，于10%福爾馬林中固定48 h，然后脫水、透蠟、石蠟包埋、切片、HE染色，光學顯微鏡下觀察腎組織病理學結構。

1.5 統計學方法 應用SPSS 22.0統計學軟件分析，計量資料以x±s表示，組間比較采用方差分析和兩兩比較t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 大鼠腎缺血再灌注損傷模型構建后24 h血Cr的變化 缺血再灌注模型構建后6 h、12 h和24 h，模型組在3個時點的Cr值逐漸升高，且均比對照組高，與參考文獻[9-11]所報道的血清Cr值相符，表明本研究成功構建了大鼠腎缺血再灌注損傷模型。見表1。

表1 大鼠腎缺血再灌注損傷模型構建后24h血Cr變化（μmoI/L）

2.2 不同飼料飼養對大鼠血清Cr、BUN和UA水平的影響 在術后第1、3、7和14 d，對照組各亞組的血Cr、BUN和UA水平基本均無顯著變化，各亞組間也無顯著差異（P＞0.05）。而在模型組中，標準組血Cr、BUN和UA水平雖高于對照組的標準組，但各時點間比較無顯著差異（P＞0.05）；但其他3組隨著飼養時間的延長，血Cr、BUN和UA水平均逐漸升高，且顯著高于同時點標準組和對照組 （P＜0.01）；模型組各亞組的血Cr、BUN和UA水平比較，均是以高脂高蛋白組最高，高脂組與高蛋白組基本相同，標準組最低，各組間比較均有顯著差異（P＜0.01）。 見表 2。

2.3 組織病理學變化 在對照組中，各亞組的腎臟組織無明顯異常，均可見典型的腎小球結構，腎小管基底膜呈線性、連續完整，間質無充血、水腫及血栓形成等異常表現。而模型組的腎小球結構異常，且周邊有不同程度的核深染細胞，為壞死細胞；腎間質細胞排列不整齊。模型組各亞組間比較，上述腎損傷病理學表現也是以高脂高蛋白組最顯著，高脂組與高蛋白組次之，標準組最少（圖1）。

3 討論

缺血再灌注損傷的機制非常復雜，目前仍未闡明，氧化應激、炎性反應以及繼發的細胞凋亡等，在其發生、發展過程中均發揮著非常重要的作用[12]。如何在術中避免發生缺血再灌注損傷，對改善患者的預后有重要意義[13]。有研究提示，高脂高蛋白飲食會加重腎損傷。但以其糖尿病腎病或高尿酸腎病為模型[14-15]，未見有關缺血再灌注損傷模型的研究。本研究發現，在模型組中，高脂組、高蛋白組和高脂高蛋白組隨著飼養時間的延長，血Cr、BUN和UA水平均逐漸升高，且顯著高于同時點標準組和對照組（P＜0.01），而模型組各亞組的血Cr、BUN和UA水平比較，均是以高脂高蛋白組最高，高脂組與高蛋白組基本相同，標準組最低。提示高脂、高蛋白飲食會加重腎缺血再灌注損傷，且以高脂聯合高蛋白飲食的危害更大。

本研究腎組織病理學結果發現，對照組中，各亞組的腎組織無明顯異常。而在模型組中，標準組腎臟結構可見腎損傷病理學特征，為缺血再灌注導致的腎損傷。而高脂組、高蛋白組和高脂高蛋白組腎臟組織損傷較標準組更明顯，其中以高脂高蛋白組最為明顯，此結果與血Cr、BUN和UA變化趨勢相符。

表2 不同飼料飼養對大鼠血Cr、BUN和UA水平的影響

圖1 各組腎組織切片典型H&E染色

綜上所述，腎缺血再灌注損傷后，高脂、高蛋白飲食會對腎臟造成進一步的損傷，尤其是高脂、高蛋白飲食的危害更大。故行LPN術的患者，術后應避免高脂、高蛋白飲食。