L-肉毒碱对庆大霉素引起的急性肾衰竭的保护作用研究

徐应臣 张 旭 张翠薇 伍 洋

1.四川省泸州市人民医院急诊科，四川泸州 646000；2.泸州医学院病理教研室，四川泸州 646000；3.泸州医学院附属医院急诊科，四川泸州 646000

急性肾衰竭是指由各种原因引起的肾功能在短时间（几小时至几天）内突然下降而出现的临床综合征，其机制主要为各种原因导致肾小管急性坏死[1]。有研究证明[2]庆大霉素类抗生素能导致急性药源性肾功能衰竭，因此，对于使用这类抗生素导致的急性肾衰竭患者来说，找到一种可以抑制或缓解肾毒性的药物意义重大。左旋肉毒碱（也称L-肉毒碱），于1958年Fritz首次发现并证实L-肉毒碱能促进线粒体对脂肪的代谢速率，明确了其在脂肪氧化中的重要作用，从此L-肉碱的作用越来越受到重视。临床上L-肉毒碱相关的研究主要是用于慢性肾衰竭的贫血症状的缓解治疗[3]，而用于急性肾衰竭的相关研究较少，由于它具有转运长链脂肪酸、抗氧化应激的功能，若将其作用于急性肾衰竭模型，可能会对肾脏有保护作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物和试剂

成年雄性SD大鼠40只（购自泸州医学院实验动物中心），8周龄大小，体重180～200 g，庆大霉素注射液，L-肉毒碱注射液（购自西安瑞迪生物有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 实验模型的建立及动物分组 将所有SD大鼠随机分为4组，先饲养1周左右适应环境。然后各组连续8 d腹腔内注射等量药物：A组注射生理盐水，B组注射庆大霉素[80mg/（kg·d）]，C 组注射 L-肉毒碱[200 mg/（kg·d）]，D 组依次注射 L-肉毒 碱[200 mg/（kg·d）]和庆大霉素[80 mg/（kg·d）]，两次给药时间间隔1 h。各组大鼠于注射后第9天行膀胱穿刺取尿，再抽取尾部静脉血后处死，留取肾脏组织。

1.2.2肾功能检测 利用全自动生化仪检测各组大鼠血液中血清尿素氮（BUN）、肌酐（Cr）的含量，并判定肾功能情况。

1.2.3 尿总量收集及尿蛋白定量 通过收集24 h尿液并检测各组大鼠尿液中尿蛋白的相对含量。

1.2.4 肾组织病理形态学观察 将肾组织用4%中性甲醛固定，石蜡包埋，制成4 μm厚的肾组织切片，HE染色，在光镜下观察肾脏皮质区和皮髓交界区肾小管及间质结构的病理变化。

1.3 统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件进行相关统计学分析。计量资料数据以均数±标准差（±s）表示，两两比较采用t检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血清尿素氮、肌酐的结果比较

B组与A组相比血清尿素氮、肌酐明显增高，差异有统计学意义（P＜0.01）。C、D组与B组相比肌酐明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 各组大鼠血清尿素氮、肌酐的结果比较（±s）

表1 各组大鼠血清尿素氮、肌酐的结果比较（±s）

注：与 A 组比较，※P<0.01；与 B 组比较，▲P<0.05

组别 只数 BUN（μmol/L） Cr（μmol/L）A组B组C组D组10 10 10 10 5.3±1.2 30.5±2.5※6.0±1.9▲10.6±3.5▲45.6±13.6 245.5±50.5※55.5±20.5▲85.5±15.5▲

2.2 各组大鼠尿液总量以及尿蛋白含量的比较

B组与A组大鼠相比，24 h尿液总量明显减少，尿蛋白含量明显增多，差异有统计学意义（P＜0.01）；C、D组与B组相比，尿液总量明显增多，尿蛋白含量明显减少，差异有统计学意义（P ＜ 0.05）。 见表 2。

表2 各组大鼠尿液总量与尿蛋白含量测定比较（±s）

表2 各组大鼠尿液总量与尿蛋白含量测定比较（±s）

注：与 A 组比较，※P<0.01；与 B 组比较，▲P<0.05

组别 只数 尿液总量（mL） 尿蛋白（g/L）A组B组C组D组10 10 10 10 12.3±1.9 4.5±0.5※10.0±1.3▲7.6±1.7▲1.6±0.6 6.5±1.5※2.5±0.5▲3.5±1.5▲

2.3 肾组织病理形态学观察

给药后第9天，A组和C 组大鼠可见肾脏肾小管结构完整，小管间排列紧密，肾小管上皮细胞无异常改变；B组大鼠大量肾小管上皮细胞肿胀坏死、脱落，间质水肿，大量炎症细胞浸润；D组大鼠以肾小管上皮细胞变性为主，伴少量炎症细胞浸润及灶状坏死。

3 讨论

急性肾衰竭是一种临床综合征，主要表现为氮质废物血肌酐和尿素氮的升高，水、电解质和酸碱平衡紊乱，以及全身各系统并发症[4]。如果不及时治疗，容易危及生命。目前笔者认为狭义的急性肾衰竭就是急性肾小管的坏死[5]。以庆大霉素作为氨基糖苷类抗生素的代表目前所引起的急性肾衰竭越来越受到重视。寻找合适的药物抑制或者缓解引起的肾衰竭势在必行。

左旋肉毒碱又称L-肉毒碱，机体内主要产生器官是肾脏和肝脏。它在脂肪代谢中的机制主要是将长链脂肪酸转运至线粒体进行氧化并产生能量。在急性肾衰竭的机体中，由于急性肾小管的坏死，可能导致肉毒碱的缺乏。临床研究证实补充左旋肉毒碱对于慢性肾衰竭患者的贫血症状有较好的疗效[6]。同时体外研究证实，L-肉毒碱作为一种有效的氧自由基清除剂，在缓解氧化应激、减少脂质过氧化中均具有明显的保护作用，它主要通过阻止花生四烯酸介导的NADPH氧化激活，抑制蛋白激酶 C途径，从而阻止超氧阴离子生成[7]。在肾脏的毒性损伤中，左旋肉毒碱可能通过减轻内皮细胞氧化应激，对抑制急性肾衰竭患者的肾小管损伤有积极的作用。

本实验中通过利用庆大霉素诱导大鼠急性肾衰竭模型，并给予L-肉毒碱干预，发现补充L-肉毒碱的大鼠组血清肌酐、尿素氮、尿蛋白都明显低于庆大霉素组，而尿总量多于庆大霉素组。说明L-肉毒碱对急性肾衰竭有保护作用。其机制可能为：庆大霉素导致的急性肾小管坏死，一方面引起肾小球率过滤降低，导致尿量减少，血中肌酐、尿素氮等含氮废物的增加；另一方面，由于肾小管的坏死引起局部细胞缺氧作用，使肾组织中线粒体肿胀，能量代谢异常，其内的乙酰辅酶A、总一氧化氮、硫代巴比妥酸反应产物增加。在庆大霉素的持续作用下，肉毒碱可能耗尽，导致进行性的血清肌酐、尿素氮含量增加，线粒体内CoA-SH和ATP下降；相反地，补充L-肉毒碱有缓解血清肌酐、尿素氮含量的增加，对肾功能有保护作用。此外，肾组织病理形态学观察也证实，L-肉毒碱对庆大霉素诱导的急性肾衰竭具有保护作用，说明左旋肉毒碱可能在急性肾衰竭的发生过程中，通过转运长链脂肪酸到线粒体，补充肾小管上皮氧化需要的能量，从而抑制急性肾小管的坏死，达到保护肾脏的作用。当然，其具体机制还需要进一步的研究及检测加以证实。

[1]叶任高，陆再英，谢毅，等.内科学[M].6版.北京：人民卫生出版社，2004：536-541.

[2]Hou SH，Bushinsky DA，Wish JB，et al.Hospital-acquiredrenal insufficiency：a prospective study[J].Am J Med，1983，74：243-246.

[3]刘桂美，徐淑红，王静.维持性血液透析患者应用左旋肉毒碱临床观察[J].社区医学杂志，2007，5（4）：4-6.

[4]王海燕.急性肾损伤临床研究的思考与建议[J].中华肾病杂志，2006：22（11）：649-651.

[5]王海燕.肾脏病学[M].3版.北京：人民卫生出版社，2008：459-481.

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[7]Pignatelli P，Lenti L，Sanguigni V，et al.Carnitine inhibits arachidonic acid turnover，platelet function，and oxidative stress[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2003，284（1）：41-48.