地塞米松预处理小鼠肾缺血再灌注损伤研究*

曹 霞 张以勤 吕天羽 朱 璇 玄先法 王玉新

厦门医学院附属第二医院肾内科，福建省厦门市 361000

肾缺血再灌注损伤是临床心肺大型手术、严重烧伤、感染性休克等患者的常见并发症，且多进展为急性肾损伤，显著影响患者的手术成功率及生存率[1]。近几十年来，临床已证实糖皮质激素具有抗炎及抑制免疫的作用，且前期已有研究发现地塞米松可减轻心肌缺血再灌注损伤[2]及肝脏缺血再灌注损伤[3]。另有部分研究表明地塞米松可改善肾缺血再灌注损伤[4-5]，但其改善程度跟地塞米松使用剂量的相关性尚不明确。本研究旨在验证地塞米松预处理是否可减轻肾缺血再灌注损伤，并探讨其使用剂量与肾缺血再灌注损伤减轻程度是否相关。

1 材料与方法

1.1 动物、试剂 健康雄性C57BL/6小鼠，无特定病原体级，购自吴氏实验动物中心。地塞米松磷酸钠注射液购于郑州卓峰制药有限公司，规格为5mg/ml，产品批号1801271B4。

1.2 实验动物及分组 30只健康雄性C57BL/6小鼠，70天龄，体质量25～30g。适应性喂养1周后，状态良好。随机分成5组，分别为假手术组(Sham组)、肾缺血再灌注组(IRI组)、地塞米松2mg/kg组(Dex 2mg/kg组)、4mg/kg组(Dex 4mg/kg组)及6mg/kg组(Dex 6mg/kg组)，每组6只。地塞米松预处理组，术前30min分别予以2mg/kg、4mg/kg及6mg/kg剂量的地塞米松腹腔注射；假手术组及缺血再灌注组，术前30min给予等体积的生理盐水腹腔注射。肾缺血再灌注手术方式：麻醉状态下行腹部正中切口，游离组织，分离暴露肾蒂，用血管夹夹闭右侧肾蒂，生理盐水浸湿纱布覆盖切口置于32℃温箱45min，然后松开血管夹，恢复肾脏血流灌注。去除左侧肾脏，缝合腹部，术毕放回动物房。假手术组与上类似，仅开腹后不夹闭右侧肾蒂。松开血管夹后24h处死小鼠，收集血清和肾脏标本。实验中，动物状态良好，无死亡动物，术后给予正常饮食饮水。

1.3 标本收集及检查 各组小鼠在肾脏再灌注24h后，行心脏取血，3 000r/min离心10min后取上清送我院检验科检测血肌酐、血尿素氮。开腹取右肾，肾脏组织经多聚甲醛固定，常规脱水浸蜡，石蜡包埋、切片，脱蜡透明后由病理科HE试剂进行HE染色，光镜下观察肾脏病理组织变化。

2 结果

2.1 各组小鼠肾功能变化情况 肾缺血再灌注组的尿素氮、肌酐水平显著高于假手术组；地塞米松2mg/kg组的尿素氮、肌酐水平低于肾缺血再灌注组，差异有统计学意义(P<0.05)。2mg/kg组的尿素氮、肌酐水平显著高于4mg/kg组与6mg/kg组，差异有统计学意义(P<0.05)，但4mg/kg组与6mg/kg组的尿素氮、肌酐水平差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 5组小鼠处理后肾功能变化情况

注：#与假手术组比较，P<0.05；Δ与肾缺血再灌注组比较，P<0.05；☆与2mg/kg组比较，P<0.05。

2.2 各组小鼠肾脏病理变化情况 假手术组肾小管无明显肿胀坏死，无明显炎性细胞浸润。肾缺血再灌注组肾小管上皮细胞肿胀、空泡变性明显，炎性细胞浸润。地塞米松2mg/kg组肾小管肿胀坏死程度及炎性细胞浸润程度介于假手术组与肾缺血再灌注组之间，见图1。地塞米松2mg/kg组的肾小管上皮细胞肿胀、空泡变性程度及炎性细胞浸润程度较4mg/kg与6mg/kg重，差异有统计学意义。4mg/kg组与6mg/kg组的肾脏病理改变相对较轻，差异无统计学意义。见图2。

假手术组 肾缺血再灌注组 地塞米松2mg/kg组

图1假手术组、肾缺血再灌注组及地塞米松2mg/kg组三组小鼠肾脏病理改变(×400倍)

3 讨论

肾缺血再灌注损伤是一个复杂且多因素参与的过程，其发病机制尚不明确。前期研究发现炎症反应与肾脏缺血再灌注损伤的发生和进展密切相关，抑制炎症信号通路可有效减轻肾脏损伤[4-5]。而地塞米松，临床常见的糖皮质激素药物之一，其半衰期长，价廉易取，且具有很强的抗炎及免疫抑制作用。已有研究证实地塞米松在肝脏、心肌缺血等再灌注损伤过程中起了重要的保护作用[2-3]。本研究采用地塞米松预处理肾缺血再灌注损伤小鼠模型，试图验证上述结论，并进一步探讨地塞米松使用剂量与肾缺血再灌注损伤减轻程度是否具有相关性。

地塞米松2mg/kg组 地塞米松 4mg/kg组 地塞米松 6mg/kg组

图2不同剂量地塞米松预处理组小鼠肾脏病理变化情况(×400倍)

本研究发现，地塞米松预处理可有效改善肾缺血再灌注损伤。地塞米松预处理组的尿素氮及肌酐水平较肾缺血再灌注组明显降低，肾功能改善。且肾组织病理也提示，地塞米松预处理组的肾小管细胞肿胀程度及空泡变性程度较肾缺血再灌注组轻，炎症细胞浸润及小管坏死程度也较其明显减轻。上述结果提示地塞米松预处理在肾缺血再灌注损伤过程中起到了重要保护作用，与前期研究结论相符。研究已证实炎症反应是引起肾脏缺血再灌注损伤的重要机制[6-7]。孙颖等报道地塞米松是通过抑制丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶AKt信号通路激活炎症反应从而减轻肾缺血再灌注损伤[8]。江潮等研究认为地塞米松是通过促进糖皮质激素受体激活，从而抑制PI3K/AKT信号通路的激活而减轻肾缺血再灌注损伤[9]。但地塞米松抗炎作用的机制十分复杂，多种信号参与介导其抗炎过程，目前其保护肾缺血再灌注损伤的机制仍未明确，未来还需进一步研究探讨。

前期研究已证实地塞米松预处理可减轻肝脏[2]、心脏[3]、小肠[10]等器官缺血再灌注损伤，但各研究所采用地塞米松剂量各不相同，且地塞米松预处理肾缺血再灌注损伤的研究所采用地塞米松剂量也不尽相同[8，11]。此外，糖皮质激素的使用是把双刃剑，减轻炎症反应的同时，其所带来的不良反应也不可忽视。使用糖皮质激素治疗时产生感染、消化性溃疡、糖耐量异常等不良反应的风险与其应用的剂量密切相关。因此，临床上如何应用最合理的糖皮质激素剂量以获得最佳的治疗效果，又并发最少的副作用尤为关键。目前地塞米松减轻肾缺血再灌注损伤程度是否和其使用剂量相关尚不清楚。本研究采用不同剂量地塞米松预处理小鼠肾缺血再灌注损伤模型，结果发现4mg/kg组及6mg/kg组小鼠的肾功能改善程度较2mg/kg组明显；肾脏病理也提示4mg/kg组及6mg/kg组小鼠的肾小管细胞肿胀程度及空泡变性程度较2mg/kg组轻，炎症细胞浸润及小管坏死程度也较其明显减轻。但4mg/kg组与6mg/kg组间差异无统计学意义。本研究结果发现，超出一定剂量后，肾缺血再灌注损伤的减轻程度不再与地塞米松剂量呈正相关。有学者认为糖皮质激素需与糖皮质激素受体结合，传递信号后，方可启动后续的抗炎过程[12]，因此可猜想地塞米松使用剂量达到一定程度后，其与糖皮质激素受体结合可能出现饱和状态，进而致其抗炎效果不能进一步增强。但其中具体机制尚不明确，需相关实验以进一步探讨。

综上所述，地塞米松预处理可以减轻肾缺血再灌注损伤，但其减轻程度与其使用剂量不完全呈正相关，其最佳使用剂量需相关实验以进一步探讨。