3M组织胶和电凝止血在尿毒症大鼠肾切除的应用

黄海燕，李福记，林 鹏，廖蕴华

(广西医科大学第一附属医院，南宁 530021)

慢性肾病(chronic kidney disease,CKD)是一个全球性的公共卫生问题，随着人口老龄化以及社会经济的发展，慢性肾病发病率逐年上升。据调查，我国18岁以上成年人群中的CKD的患病率为10.8%[1]。终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)是各种肾疾病的最终发展趋势。而死于慢性肾病及其并发症的病例越来越多。流行病学报道，至2016年，全球每年有超过2100万起CKD事件，2.76亿起流行病例，近120万起病例死于CKD，3500万起因CKD丧失健康生活[2]。目前慢性肾病的发病机制仍不明确，发病后对机体的影响研究仍需要不断的进行。人体的研究常受到诸多不可控因素的影响。所以，慢性肾功能衰竭的动物模型成为研究慢性肾病的重要补充。目前制作慢性肾衰竭的方法有物理方法和化学方法。其中物理方法中肾大部分切除由于更接近临床实际、简便易行、稳定性重复性好等优点被人们广泛应用[3]。在肾大部分切除模型中，迅速而有效的止血又是模型成功的关键。目前的止血方法有缝合止血法、电凝止血法、生物胶止血法、止血药物止血、压迫止血。肾属于深部器官，压迫止血难以达到效果。同时它是血运丰富、脆性大的实质性器官，缝合止血极易产生针眼、组织切割破损，造成针眼出血或裂口出血等不良反应，对于动物模型肾止血困难、术后并发症多，所以缝合止血成功率低[4-5]。生物胶和电凝止血法相对于其他止血方法，手术成功率高，止血效果确切。本研究旨在比较3M组织胶止血和电凝止血在建立慢性肾疾病中的应用。

1 材料和方法

1.1 实验动物

SPF级SD雄性大鼠80只，体重(200±20)g，购于广西医科大学广西实验动物中心[SCXK(桂)2014-0002] [SYXK(桂)2014-0003]。饲养条件：温度25℃，湿度40%～60%，昼夜循环各12 h，标准高压消毒饲料，不限制进食和饮水。本实验操作符合实验动物福利与伦理委员会相关要求(福利伦理审查号201702002)。

1.2 实验材料

3M组织胶购买于 Minnesota Mining and Manufacturing(USA)，型号1469SB，规格3 mL液体。异氟烷购于深圳市瑞沃德生命科技有限公司。气体麻醉机由广西医科大学实验动物中心提供(深圳市瑞沃德生命科技有限公司生产)。

1.3 实验方法

1.3.1 尿毒症模型的建立

动物随按随机数字表法分为两组，A组：3M组织胶止血(n=40)，B组：电凝止血(n=40)。适应性喂养一周后开始试验。采用5/6肾切除制作尿毒症大鼠模型。A组：异氟烷气体麻醉成功后，右侧卧位，常规备皮，消毒、铺巾。在左侧肋下1 cm、脊柱肌肉往腹部方向旁开0.5 cm行约1 cm的纵行切口，依次打开皮下组织、肌肉层，暴露左侧肾，分离肾组织，剥离肾包膜，止血夹夹住肾蒂阻断血流，按双肾体重占大鼠体重的0.74%，切除肾上下极各1/3并称重，用3M组织胶水2～3滴(约0.1～0.15 mL)滴于切口，数秒后胶水自然风干，观察上下两极切口均无出血后逐层缝合伤口，术后肌肉注射青霉素钠40万单位。B组：按上述同样的方法暴露左肾并切除左肾上下极各1/3并称重，切面使用电凝彻底止血，观察无出血后逐层缝合伤口。所有大鼠左肾2/3切除后一周，同样的方法切除右肾，术后肌肉注射青霉素钠40万单位。

1.3.2 实验观察指标

分别记录两组实验过程中实际左肾切除的出血量、左肾蒂阻断血流的时间。同时记录1周、2周、3周、4周的死亡数。观察各鼠手术后精神状态、食量、毛色等一般情况。分别采用内眦采血法采取各大鼠术前、术后1月的血检测血尿素氮、肌酐。收取大鼠24 h尿并检测24 h尿蛋白定量。

1.3.3 标本采集及处理

采血后以3000 r/min离心分离血清。送本院检验科检测血清肌酐、尿素氮。同时测定24 h尿蛋白定量。在二次手术后6月两组大鼠各取5只处死，左侧残肾用 4%中性甲醛缓冲液浸泡后，石蜡包埋切片，行HE染色。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 动物模型的构建情况

两组大鼠手术前内眦静脉血测肌酐及尿素氮，作为正常值。在二次肾切除术后1月和8月再次内眦采血测血肌酐及尿素氮，二者达到术前2～3倍为造模成功[6-7]。术后各存活鼠逐渐出现精神萎靡，食量下降，弓背蜷缩，活动量下降，毛色干枯、疏松不齐、无光泽。

2.2 两组大鼠术后存活率

A组和B组术后1周内大鼠存活数量分别是38只和32只，存活率分别为95%(38/40)和80%(32/40)，差异有统计学意义(P<0.05)。术后2周内存活数量分别是38只和30只，存活率分别是95%(38/40)和75%(30/40)，差异有统计学意义(P<0.05)。3周内存活数量分别是38只和27只，存活率分别是95%(38/40)和67.5%(27/40)，差异有统计学意义(P<0.05)。四周内存活数量分别是38只和27只，存活率分别是95%(38/40)和67.5%(27/40)，差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3 左肾阻断血流时间以及出血量的评估

左肾阻断血流时间以及出血量的评估见表1，两组差异有统计学意义。

2.4 肾功能检测指标

两种手术止血方法术后血清尿毒氮及肌酐水平。见表2，根据Zareie等[7]报告结果为正常大鼠的2～3倍为造模成功，本研究两种止血方法的大鼠尿毒症模型制作均成功。

2.5 肾组织病理学改变

两种手术止血方法大鼠残余肾肾小球缺血皱缩，球囊粘连，部分肾小球代偿性增加，结构紊乱，肾小管内可见蛋白管型，小管间质纤维化，肾间质可见大量炎症细胞浸润。见图1。

2.6 尿蛋白定量

术前24 h尿蛋白定量(10.66±4.26)mg/24 h，术后测24 h尿蛋白定量(83.90±109.78)mg/24 h。

3 讨论

本研究表明，两种止血方法均成功制作慢性肾衰竭大鼠尿毒症模型。3M组织胶在制造慢性肾衰竭动物模型肾切除术中，术后存活率高于电凝止血。肾蒂血流阻断时间、手术时间、术中出血量均低于电凝止血。

3M组织胶水是一种氰基丙烯酸正丁酯粘合剂，具有聚合热低、粘接强度高、生物组织相容性和扩散性能好，在水或血液中的阴离子作用下迅速固化成和人体组织韧性相近的生物薄膜等优良特点[8-9]，具备在聚合过程中抑制细胞生长、低炎症反应、可以降解的特性[10-11]。该类型粘合剂在人体中有报道研究主要应用在皮肤等表浅部位的粘合，也有用于头颈部手术的粘合。其在皮肤缝合中的效果以及安全性与缝线缝合的相当，但是手术时间却明显缩短，这与本研究观察到的现象一致[12]。

表1 左肾血流阻断时间和出血量

注: 与3M组织胶组相比，*P<0.05。

Note. Compared with the 3M vetbond tissue adhesive group，*P<0.05.

表2 两组血肌酐及尿素氮对比

注：术后两组血肌酐及尿素氮均升高，达到大鼠尿毒症模型标准。

Note. The serum creatinine and urea nitrogen of the two groups were increased postoperation, which reached the standard of animal uremia model.

注： A为3M组织胶组，B为电凝组。两组均可见肾小球缺血皱缩，小管间质纤维化，有炎细胞浸润。图1 肾组织病理学改变(HE染色，×100,×400)Note. A is for the 3M vetbond tissue adhesive group and B is for the electrocoagulation group. In both groups, glomerular ischemic shrinkage, tubular interstitial fibrosis, and inflammatory cell infiltration were observed.Figure 1 Pathological changes of the kidneys(HE staining)

电凝是利用高频电流对组织产生热效应，使受热组织局部温度升高，致使组织细胞变性、坏死、干燥、气化、碳化，达到止血和分离作用[13]。其利用高频高压电弧切割并电凝止血,对生物组织热损伤十分严重[14]。

本研究中，从血清肌酐、尿素氮以及肾病理结果表明两种止血方法制作大鼠5/6肾切除尿毒症模型均成立。组织胶止血和电凝止血均是目前主流的止血方式，本研究表明组织胶止血展现出了明显的优势。组织胶止血组在出血量、肾血流阻断的时间、术后死亡率均较电凝止血法低。病理结果提示3M组织胶组创面愈合良好，炎症细胞浸润少。 Espin等[15]报道组织胶和可吸收线缝合在胃大部分切开术缝合中组织病理以及炎症指标上无明显差异，但是组织胶组手术时间明显缩短。同样，本研究结果与临床上部分切除术的观察结果相似[16]。Sultan[17]报道称组织胶在颅骨手术中也同样显示出了操作简易、安全、物美价廉等方面的优点。报道称含该类有效成分的生物胶在使用后6月在大鼠体内降解[18]，研究人员在术后8月解剖大鼠时也发现手术切面无生物膜包裹，考虑为已降解。

相对3M组织胶止血，电凝止血存在一些缺点，创面渗血常导致止血困难，电灼使肾切面布满焦痂，创面的渗血需要电凝刀尖反复点灼，这个过程又将焦痂扯开，焦痂的脱落增加新的出血创面，反复的电灼导致残存肾皮质髓质的进一步损伤，破坏残存肾的血供影响实际残存肾单位数量和功能。这可能是电凝止血组死亡率高的主要原因之一。此外，反复不断的对伤口进行烧灼止血，烧灼过程中不断的刮擦电凝刀头上的焦化组织也可能会增加感染的风险。而3M组织胶是一种生物制剂，有效成分氰基丙烯酸酯类，其聚合快速、热量低、粘合性高、组织相容性好，固化成膜固化时间10 s[19]。止血时间通常被认为是止血性能研究中最为直观和常见的评价指标，出血量也是反映止血效果的重要指标[20]。本研究表明，3M组织胶无论在止血时间还是出血量上均优于电凝止血。已经有证据表明氰基丙烯酸酯抗菌作用，尤其对革兰阳性菌[21-23]。组织胶组术后死亡率低，也可能是其有效成分具有抗菌作用有关系。

其次，从经济学角度来看，3M组织胶每瓶3 mL，市场价格300元左右，且购买渠道广泛，容易获得，另外，使用过程中不需要配备特殊的仪器设备，一定程度上可以有效地将成本降低。而电凝止血需要专门配置相应的电凝设施，其配套设施价格昂贵，且使用过程中电凝设备的耗损也进一步引起成本增加，这对于经济条件受限的单位和个人都是不容忽视的问题。所以，3M组织胶止血对于电凝止血无论是在科学角度还是经济角度均占优势。

此研究具有一定的应用价值，目前进行的慢性肾功能不全的实验研究中，如何保护肾功能、延缓甚至逆转肾功能的进展是一个热门话题[24]。那么成功的制作慢性肾功能不全的模型是尤为重要。而在手术切除肾制作该模型中，安全有效的止血是关键。本研究表明，3M组织胶的止血效果优于电凝止血。且在经济学角度看来，性价比更高。