γ-干扰素对体外冲击波致输尿管损伤的保护作用▲

刘永康 王 健 刘 刚 梁 鹏 王晓平*

(1广西中医学院，南宁市 530001;2广西医科大学，南宁市 530021;3广西区人民医院，

南宁市 530021)

体外冲击波碎石术(ESWL)已成为上尿路结石的首选治疗方法。但有研究表明，ESWL可造成不同程度的输尿管损伤，如用输尿管结石行ESWL失败后改开放手术的病人，采用术中肉眼观察及术后组织学光镜检查受冲击部位，发现ESWL后早期可致受冲击部位及临近组织肿胀、出血及血肿形成，光镜检查可见组织水肿，明显粘连，输尿管僵硬及瘢痕形成，输尿管梗阻，导致肾功能损害。光镜可见平滑肌萎缩，纤维结缔组织增生，程度严重的可造成不可逆的损害［1，2］。本试验观察了 γ-干扰素对体外冲击波致输尿管损伤的保护作用，并探讨其作用机制。

1 材料和方法

1.1 材料 材料钛夹购自南宁吉瑞康公司;Dornier S型电磁式冲击波碎石机为德国Dornier公司产品;北京航天医学工程研究所JH-2肌张力传感器、计算机及软件、Olympus光学显微镜由广西医科大学医学科学实验中心协调提供，注射用重组人干扰素γ购自上海克隆生物高新技术有限公司(100万IU/瓶，国药准字S10980084)。

1.2 方法

1.2.1 动物模型分组 64只新西兰成年兔，雌雄不限，体重2.0～3.5 kg，月龄5～6个月，由广西医科大学实验动物中心提供。全部白兔均在距左侧肾盂约5 cm的输尿管外膜上安放钛夹，并随机分组:治疗组A(n=16)注射γ-干扰素，并做ESWL处理;模型组B(n=16)注射生理盐水;药物对照组C(n=16)仅注射γ-干扰素不做ESWL处理;假手术组D(n=16)仅做ESWL处理。A、C组于术前2 h肌肉注射IFN-γ(100万IU/支，购自中国生物技术集团)400 IU/kg;B组给予同体积的生理盐水。对各组动物于ESWL后14、21、28、35 d均各随机处死4只，取输尿管标本进行常规病理检查、评分，并观察输尿管平滑肌收缩力。

1.2.2 实验方法 ① 2%硫喷妥钠30 mg/kg腹腔注射麻醉;②实验兔取仰卧位固定于碎石机上;③在X线定位下，按各试验组要求对钛夹标记的输尿管予以ESWL处理(设定工作电压18 kV，发射频率55次/min，对准钛夹处连续冲击每2 000次左右，观察并调整冲击波位置，以确保焦点重合)，1周/次，共5次;④按各试验组取材要求气栓处死白兔，取钛夹处输尿管组织备用。

1.2.3 输尿管术后HE染色病理检查 各组白兔的输尿管组织经常规切片、染色后，在显微镜下行病理量化评分。评分标准［3］，上皮:正常 0，轻度变性 1，重度变性 2;固有膜:正常0，充血、水肿、出血、炎性细胞浸润1，毛细血管增生、内皮肿胀、纤维增生变性2;肌层:正常0，炎性细胞浸润、肌细胞局灶性变性1，肌细胞断裂、肌间纤维增生或纤维化2:外膜:正常0，充血、水肿、炎性细胞浸润1。各部位评分累加为该例总分。

1.2.4 输尿管术后平滑肌收缩力的体外检测 采用张明英等［4］研究检测输尿管收缩力的方法［4］，取各组白兔的输尿管组织(长约1 cm)，浸泡于38℃、充入混合氧(95%O2+5%CO2)的 Kreb 营养液 (NaCl 119.0 mmol/L，KCl 4.7 mmol/L，CaCl22.5mmol/L，MgCl21.5 mmol/L，NaHCO325.0 mmol/L，KH2PO41.2 mmol/L，葡萄糖11.0 mmol/L;pH 7.4)中。轻轻去除周围脂肪和结缔组织，两端作平行斜切口，用蛙心夹对角夹住输尿管，并分别与挂钩及传感器相连，以94 mmol/L的KCl溶液诱导输尿管平滑肌收缩反应，记录输尿管平滑肌间隙性收缩幅度。连续测试3次，取其算术平均值计入统计。

1.3 统计学处理 采用SPSS 12.0分析软件对数据进行统计分析，计量资料数据采用均数±标准差(s)表示，组间进行方差分析，用t检验比较组间数据差异的显著性，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 组织病理形态改变 兔输尿管ESWL致伤后，其组织学形态经病理量化评分结果如表1所示:生理盐水对照组和假手术组7 d后可见内膜上皮细胞变性，固有层和肌层充血、水肿、出血，炎细胞浸润，14 d和21 d可见上皮细胞变性加重，固有层和肌层内充血和水肿加重，并可见毛细血管和纤维组织增生。28 d后可见上皮细胞萎缩，平滑肌细胞变性增生和纤维化、外膜及其周围组织见大量粘连组织、炎细胞浸润、部分管腔狭窄，陈旧瘢痕。治疗组建模后输尿管组织病理改变与之相似，但炎症细胞浸润及纤维化程度较之明显减轻，显微病理变化评定为1～5分，治疗组在术后28 d输尿管黏膜充血水肿，炎性细胞浸润及纤维化形成较生理盐水对照组和假手术组比较，P＜0.05，组间差异有显著性意义。药物对照组输尿管组织未见明显炎性细胞浸润及纤维化改变。

表1 术后第35天各组兔输尿管组织显微病理变化 ( s)

表1 术后第35天各组兔输尿管组织显微病理变化 ( s)

注:治疗组与模型组、假手术组比较，P均＜0.05;治疗组与药物对照组比较，P ＞0.05;模型组与假手术组比较，P ＞0.05。

组别 n 术后取材时间(d)输尿管纤维病理评分值(分)

2.2 术后输尿管功能的变化 KCl溶液引发平滑肌收缩的潜伏期为6～60 s不等，个体间存在较大差异。多数收缩反应为双相性，即在紧张性收缩(tonic contraction)基础上叠加间隙性收缩(phasic contraction)，间隙性收缩停止后仍有紧张性收缩。紧张性收缩幅度较低。本实验仅统计间隙性收缩幅度。

兔输尿管在术后不同时间取材，治疗组与模型组及假手术组比较，差异有统计学意义(P＜0.05)，随着组织纤维化的加重，输尿管平滑肌收缩力降低，提示γ-IFN可减轻术后兔输尿管的收缩功能受损。见表2。

表2 术后麻醉兔输尿管平滑肌收缩力(mg)的变化 ( s)

表2 术后麻醉兔输尿管平滑肌收缩力(mg)的变化 ( s)

*与模型组及假手术组的14 d、21 d、28 d 比较，P ＜0.05;#治疗组内与7 d 比较 P ＜0.05。

组别 n输尿管平滑肌收缩力7 d 14 d 21 d 28 d治疗组 4 487.4 ±90.5* 349.5 ±67.3* 354.9 ±71.7* 345.4 ±63.5*#模型组 4 245.8 ±64.3 162.8 ±74.3 167.8 ±65.6 165.8 ±71.2#药物对照组 4 486.2 ±70.5 474.3 ±70.4 471.1 ±69.5 486.2 ±65.5假手术组 4 277.8 ±79.6 172.8 ±67.6 187.7 ±69.6 169.4 ±65.9

3 讨论

ESWL治疗泌尿系统结石，是泌尿学发展史上一种革命性高科技技术［5，6］。随着现代科学的发展以及临床治疗经验的提高，已有大部分尿路结石患者可采用ESWL治疗，并取得满意效果。

尽管ESWL安全、有效、痛苦少、恢复快，但冲击波仍会对组织造成损伤，其负面效应仍不可低估。特别是由于使用体外冲击波碎石机广泛、机型种类繁多、质量参差不齐、选择的功率、冲击次数和间隔时间无统一标准，使ESWL在临床应用中并发症增多，造成许多应用的局限。所以了解和研究ESWL的并发症非常重要，已受到专业学术领域的重视并开展了较多的研究工作。研究资料表明，ESWL产生的脉冲性高压、应力效应、空化效应、自由基损伤及ESWL时的血管活性物质作用，可引起局部肾实质短暂性缺血和肾功能损害，亦起着破坏细胞和组织的作用［7～11］。由于输尿管是泌尿系统的重要通道器官，为结石留滞的好发部位，ESWL治疗输尿管结石，已成为广泛应用的治疗方法。而输尿管的损伤也可导致排尿功能障碍及肾功能的损害。

有研究表明［1，2］，体外冲击波治疗输尿管结石的同时，可导致组织器官副损伤。如果不加重视，过分依赖和不当地使用ESWL，甚至可引起不可逆的医源性的器官和功能损害。故此，不但要客观评估使用ESWL治疗输尿管结石的安全性有效性，还应研究了解引起组织器官副损伤的相关因素的关系，这对提高应用ESWL的安全效能，有非常重要的意义。

IFN是一种具有多功能的细胞因子，近年来γ-IFN的抗纤维化作用已成为国内外研究的一个热点，γ-IFN在抗肺纤维化及肝纤维化方面有着很大的潜力［11］。基于以上原因，本研究探索γ-IFN对ESWL造成输尿管损伤纤维化的预防及治疗作用。

本研究中，HE染色结果显示术后对照组输尿管黏膜有坏死脱落，黏膜层多量炎性细胞浸润，毛细血管和纤维组织增生、肌层可见平滑肌细胞变性增生和纤维化、外膜及其周围组织见大量粘连组织、炎细胞浸润、陈旧瘢痕等。而γ-IFN组术后输尿管黏膜层坏死、炎性细胞浸润较对照组明显减少，说明γ-IFN抑制了术后炎性细胞的浸润，降低了ESWL后炎性反应，γ-IFN在一定程度上减轻了兔的输尿管损伤。输尿管损伤后出现输尿管收缩功能受损，表现为收缩的频率及收缩力的变化。对照组输尿管组织的收缩力较γ-IFN组明显降低，推测为对照组平滑肌损伤而致，再次说明γ-IFN可以明显减轻输尿管组织的损伤。

临床上预防及治疗ESWL损伤及纤维化是一大难题。在本实验中，γ-IFN减轻了ESWL输尿管损伤及ESWL输尿管纤维化，这对于探索预防及治疗ESWL损伤及纤维化的有效治疗药物具有积极的意义。但鉴于γ-IFN在临床应用中多见的不良反应，γ-IFN是否能成为临床中预防及治疗ESWL输尿管损伤及ESWL输尿管纤维化的有效药物尚有待于进一步研究。

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