右美托咪定对大鼠肾缺血/再灌注损伤保护作用的研究

吕 鹏，陈克研，周 锦，刁玉刚，张铁铮

肾移植是当今治疗终末期肾脏疾病最理想的方法之一。从50年前第1例肾移植成功至今，已超过50万例肾衰竭患者通过肾移植延续生命［1］。然而，肾移植围术期缺血再灌注损伤的问题至今尚未解决。由于肾脏自身的结构特点使其成为IRI中最为敏感的器官之一［2］。当肾脏缺血时，血流量减少，肾小管内皮细胞损坏，导致肾小管堵塞，再灌注后，细胞代谢功能紊乱，炎症介质释放，炎症反应加剧［3-5］。目前，在 IR肾脏损伤的防治研究中，启动肾脏内源性保护机制尤显重要，用药物激活或抑制机体某些因子从而保护肾组织，对肾移植和移植物的功能恢复有着重要意义［6-8］。右美托咪定(Dexmedetomidine，Dex)是一种高度选择性α2肾上腺素受体激动剂，具有镇静、镇痛、利尿、抗焦虑、无呼吸抑制、器官保护等特性［9-10］。本研究旨在观察右美托咪定对肾缺血再灌注损伤的保护作用，为防治肾移植术中的缺血/再灌注损伤提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组 清洁级SD大鼠40只，雄性，体质量250～300 g，由我院实验动物科提供，随机分4组，每组10只。假手术组(S组):行右肾切除;缺血再灌注组(I/R组):右肾切除，左肾缺血45 min，再灌注60 min制备肾缺血再灌注模型;Dex预处理组(Pre/Dex组):于大鼠股静脉穿刺后泵注 1 μg/kg Dex 10 min 后改为0.5 μg/kg，泵注30 min直至缺血即刻;Dex后处理组(Post/Dex组):自左肾再灌注即刻静脉泵注1 μg/kg右美托咪定，10 min后改为0.5 μg/kg，泵注30 min停止。

1.2 麻醉及模型建立 术前大鼠禁食禁饮6 h。腹腔注射10%水合氯醛(3 mg/kg)实施麻醉。仿照文献报道［11］的方法建立肾I/R损伤模型。具体步骤如下:腹中线4～5 cm切口，沿腹白线剪开，暴露腹腔;将回小肠、结肠和脾脏移至左侧，分离右肾，结扎肾蒂，取出右肾;将小肠、结肠、脾脏移至右侧，显露左侧肾脏和左肾蒂，用无损伤血管夹夹闭肾蒂;45 min后松开左肾血管夹，恢复灌注，见肾脏从暗紫色转成红色则说明I/R模型建立成功;缝合关闭腹腔。

1.3 标本采集与检测 模型建立成功后6 h将各组实验鼠眼球放血，收集血液，3 000 r/min离心5 min，将上清吸出，移入1.5 mL离心管中，-80℃保存备用;取部分肾组织固定于中性福尔马林液中，其余部分存放于-80℃冰箱保存。应用全自动生化分析仪检测血清尿素氮和肌酐;用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒检测血清中IL-1、TNF-α。

1.4 统计分析 应用SPSS 19.0软件进行统计学分析，实验数据以±s表示，组间比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肾脏病理组织学变化 与S组相比，I/R组肾脏损伤严重，炎症明显，肾小管扩张、充血、水肿，有肾小球肾炎表现;而Dex预处理和后处理组肾脏损伤明显减轻，炎症降低，细胞形态异常较少(见图1)。

图1 肾脏缺血再灌注损伤的病理组织学观察结果(×200)

2.2 肾功能检测 各组血清经生化检测仪检测，结果如表1所示，与S组相比，各实验组肌酐和尿素氮显著升高(P＜0.05)，Pre/Dex组和Post/Dex组肌酐和尿素氮含量差异无统计学意义(P＞0.05)，但明显低于R组(P＜0.05)。

表1 各组血清肌酐和尿素氮检测结果

2.3 炎症因子检测 用ELISA试剂盒对血清中IL-1β和TNF-α含量进行检测，结果如表2所示。与S组相比，各实验组IL-1β和TNF-α含量均显著升高(P＜0.05);Pre/Dex组和Post/Dex组IL-1和TNF-α含量比较差异无统计学意义(P＞0.05)，但均低于R组(P＜0.05)。

表2 各组炎症因子比较

3 讨论

目前，IRI已成为临床常见的病理现象，由于肾脏结构和功能的特殊性，肾移植手术中发生的缺血再灌注损伤尤为典型和严重，也更多地引发研究者的重视。IRI的发生机制主要分缺血阶段和再灌注阶段。肾组织缺血时血流量下降，肾脏处于缺氧状态，再灌注后虽然缺血的组织恢复血流，但能量代谢发生障碍，细胞通透性改变，激活炎症反应，加剧组织的损伤［12］。本研究通过建立的大鼠IRI动物模型模拟临床肾I/R过程，结果发现肾脏再灌注6 h后损伤严重，HE染色后其肾小管扩张、炎症明显，有肾小球肾炎表现。血生化检测证实其肌酐和尿素氮的含量明显增高。该结果一方面证明大鼠IRI模型建立成功，另一方面说明IRI后肾组织损伤严重。

炎症过程始于血管内皮损伤和肾小管细胞功能障碍，一系列的免疫调节细胞因子，包括IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α 和单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)，分别释放入肾组织和血液循环［13］。在 IRI过程中，肾小管上皮细胞产生的 TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-18等细胞因子促使血管黏附分子表达增高，从而介导白细胞和内皮细胞的黏附作用［14］。本研究结果表明，肾脏缺血45 min，再灌注6 h后血清中IL-1β和TNF-α含量明显增高。可见，炎症反应在IRI过程中发挥重要作用。

Dex可以维持肾髓质血流，从而防止造影剂肾病，保护肾脏，并可激动中枢和外周交感神经的突触前膜肾上腺素能受体，从而减弱外科手术引起的应激反应，起到镇静和镇痛的作用［15］。此外，Dex有维持血流动力学稳定的作用，当循环血量减少时，可使心输出量重新分配，保证重要脏器的灌注，维持肾血流量和肾小球滤过［16］。在本研究中，分别在大鼠I/R模型中实施Dex预处理和后处理，血生化结果显示，两组中肌酐和尿素氮的含量差异无统计学意义(P＞0.05)，但均明显低于 I/R组(P＜0.05);肾脏病理组织学观察结果显示，Dex两组中肾脏损伤明显减少。说明Dex在I/R中对肾脏有一定的保护作用。

综上所述，肾缺血再灌注可导致以炎性反应为特征的肾损伤;右美托咪定通过减轻炎性反应，从而减轻肾缺血再灌注损伤，具有一定的肾保护作用。

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