中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白對造影劑腎病的早期診斷價值

孫冬璇 楊挺 （北華大學附屬醫院,吉林 吉林 132000）

隨著現代影像學和介入技術的不斷發展，造影劑在臨床的診斷和治療中得到了越來越廣泛的應用。隨之而來的是由碘造影劑（IC）導致的一系列醫源性并發癥，造影劑腎病（CIN）就是其中之一〔1〕。目前臨床多依靠肌酐診斷CIN。但有研究證實，肌酐受年齡、性別、肌肉質量、飲食、用藥、水化狀況等多種因素影響較大，且對于早期腎損傷缺乏敏感性及特異性，可能導致CIN 早期診斷困難，無法進行早期干預，影響治療效果〔2〕。因此，探尋能夠早期診斷CIN 的標志物對于臨床診斷及治療CIN 具有積極而重要的意義〔3，4〕。而有研究表明，中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白（NGAL）可以反映腎小管損傷，對CIN 的早期診斷較血肌酐更有優勢〔5〕。故本研究旨在動態觀察大鼠CIN 模型中NGAL 在血清及腎臟組織中的表達，評價NGAL 在大鼠CIN 模型中對早期CIN 的診斷價值。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 清潔級成年雄性SD 大鼠60 只，體重（200±16）g，由天津焱利華生物制品有限公司提供〔合格證號:SCXK（津）2018-00028〕。

1.2 主要試劑 吲哚美辛購于美國Sigma 公司；N-硝基-L-精氨酸甲酯（L-NAME）購于美國Sigma 公司；碘帕醇370 購于上海博科萊信宜藥業；NGAL 酶聯免疫吸附試驗（ELISA）試劑盒、NGAL 抗體、二抗試劑盒均購于武漢博士德生物工程有限公司。

1.3 方法

1.3.1 大鼠預處理 將60 只大鼠隨機分為實驗組和對照組，每組各30 只，禁食水12 h 后，經尾靜脈注射吲哚美辛10 mg/kg，15 min 后經尾靜脈注射L-NAME 10 mg/kg。

1.3.2 制備大鼠 CIN 模型參考研究〔6～8〕的方法，在接受預處理后15 min，實驗組大鼠尾靜脈注射碘帕醇370（3 gI/kg），建立CIN 大鼠模型；對照組處理方法同上，用生理鹽水替代碘帕醇370。

1.3.3 血肌酐及血NGAL 檢測 接受造影劑前及接受注射后2 h、6 h、12 h、24 h、48 h 分別取兩組大鼠內眥靜脈血，測定大鼠血肌酐及血NGAL 水平。

1.3.4 腎臟病理變化 分別于接受造影劑前和接受注射后2 h、6 h、12 h、24 h、48 h，用麻醉劑過量（10%水合氯醛，0.5 ml/100 g）將兩組大鼠各處死4只，打開腹腔經腹主動脈冰鹽水反復沖洗，取雙側腎臟，去包膜經10%甲醛固定后石蠟包埋切片，用蘇木素-伊紅（HE）染色，在光學顯微鏡下對比觀察大鼠腎臟病理變化。

1.3.5 NGAL 免疫組化 常規二甲苯脫蠟，梯度酒精脫水后，枸櫞酸抗原修復液抗原修復，3%H2O2阻斷內源性過氧化物酶活性。在室溫下用10%羊血清封閉30 min 后，加入NGAL 抗體并于4℃冰箱過夜。次日，將孵育后的切片用磷酸鹽緩沖液（PBS）清洗。滴加生物素標記的二抗，37℃孵育30 min，PBS 緩沖液清洗后，進行二氨基聯苯胺（DAB）顯色及蘇木素復染。對照組在相同條件下，用PBS 代替NGAL 抗體作陰性對照。

1.4 統計學方法 采用SPSS16.0 軟件進行χ2檢驗。

2 結果

2.1 兩組血肌酐、血NGAL 水平比較 實驗組大鼠血肌酐在接受造影劑后2 h、6 h 無明顯變化，在12 h、24 h 有輕度增高，在48 h 明顯升高，注射12 h后，實驗組血肌酐水平明顯高于對照組（P＜0.05）。血NGAL 從接受造影劑后2 h 即開始明顯升高，24 h達峰值，24 h 后呈下降趨勢（P＜0.05）。而對照組血NAGL 在各個時間點無明顯變化（P＞0.05）。注射2 h后，實驗組NGAL 水平明顯高于對照組（P＜0.05）。見表1、表2。

表1 各組各時間點血肌酐水平比較(,n=3,mg/dl)

表1 各組各時間點血肌酐水平比較(,n=3,mg/dl)

與同一時間點對照組比較:1）P＜0.05；與同組注射后12 h 比較:2）P＜0.05；與同組注射后24 h 比較:3）P＜0.05

表2 各組各時間點血NGAL 水平比較(,n=3,pg/ml)

與同一時間點對照組比較:1）P＜0.05；與同組接受造影劑前比較:2）P＜0.05；與同組注射后前一時點比較:3）P＜0.05

2.2 腎組織病理學改變 實驗組在注射后2 h 即出現腎小管細胞腫大；注射后6 h，腎小管細胞出現空泡變性，部分小管結構破壞；注射后12 h，腎小管細胞大量脫落，小管結構破壞明顯；注射后24 h，腎小管細胞排列混亂，部分腎小管結構恢復；注射后48 h，腎小管細胞部分脫落，小管結構較前有所恢復。對照組各時間點腎臟未見明顯病理改變。見圖1。

圖1 實驗組各時間點腎臟病理改變(HE,×400)

2.3 NGAL 免疫組化 近端管狀細胞細胞質中可見棕黃色著色即可說明NGAL 表達。實驗發現，實驗組注射后2 h 即可見棕黃色著色，隨后逐漸增多，24 h 達高峰，隨后呈下降趨勢。對照組未見明顯變化。見圖2。

圖2 實驗組各時間點NGAL 表達(免疫組化,×400)

3 討論

隨著放射診斷及介入治療技術的發展，IC 的使用也日益增多，而由注射IC 導致的CIN 已成為院內獲得性腎衰竭的第3 大原因，占總發病率的11%。而伴有慢性腎臟病、糖尿病、高血壓和心血管疾病等患者CIN 的發病率可達20%～50%〔9〕。CIN 患者多在接受造影劑后48～72 h 后，出現血肌酐升高，若血肌酐相對值升高25%或絕對值＞44.2 μmol/L（0.5 mg/dl），并除外其他可能的原因則可明確CIN的診斷〔6〕。多數CIN 患者腎功能在造影后7～10 d逐漸恢復正常，但也有20%～30%的患者出現不可逆的腎臟損害，導致慢性腎衰竭的發生。

目前CIN 的發病機制尚不明確，但有研究指出IC 引起的腎臟血流動力學改變及其對腎小管的毒性作用等都是CIN 發生的重要原因〔10～12〕。IC 導致的腎臟血流動力學改變以腎髓質缺血缺氧為中心環節〔13，14〕。IC 可直接損傷腎血管內皮細胞，引起腎血流量減少。還可影響血管內皮細胞的分泌功能，導致收縮血管物質（如:內皮素、腺苷等）分泌增加，舒張血管物質（如:前列腺素、一氧化氮等）分泌減少，引起腎血管過度收縮，間接導致腎髓質的缺血缺氧〔15〕。另外，IC 對腎小管上皮細胞還具有直接毒性，可導致腎小管上皮細胞壞死、脫落〔16〕。

NGAL 是一條含有178 個氨基酸的多肽鏈〔17〕，屬脂質運載蛋白，主要表達于腎小管髓袢及遠端小管〔18〕。腎臟功能正常時NGAL 經腎小球濾過后，被近端小管重吸收。當出現腎臟缺血缺氧或腎毒性損害時，腎小管迅速分泌大量NGAL，引起血液中NGAL 含量大幅升高〔19〕。且近端小管受損，其重吸收功能障礙，故尿液中NGAL 含量亦大幅升高。另外，NGAL 還具有分子量小、不易在體內降解的特點〔20〕，故NGAL 易于采集，從血清或尿液中均可檢出。本研究結果說明NGAL 在注射后2 h 即開始升高，其指標變化基本與腎臟病理改變同步，能比肌酐更早地反映出造影劑大鼠的腎臟損傷，對CIN 早期診斷具有臨床意義。