急性腎衰竭家兔紅細(xì)胞流變性變化*

許幗杰，劉靜佩，籍 強(qiáng)，吳佳昱，王增娟，李寶亮，姜 華，牛春雨，趙自剛

（河北北方學(xué)院微循環(huán)研究所，張家口075000）

急性腎功能衰竭（acute renal failure，ARF）是臨床常見的危重病理過程，發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的內(nèi)環(huán)境紊亂是引起其他臟器功能障礙或衰竭的主要原因，死亡率高［1］。研究發(fā)現(xiàn)，在多種原因?qū)е翧RF的發(fā)病過程中，存在血液流變性異常，表現(xiàn)為血液粘度增高［2］或降低［3］，成為引起內(nèi)環(huán)境紊亂的重要因素；紅細(xì)胞流變性與血液粘度密切相關(guān)，但ARF發(fā)展進(jìn)程中紅細(xì)胞流變性有何變化，值得研究。為此，本文以汞中毒的方法復(fù)制了家兔ARF模型，觀察不同時間紅細(xì)胞流變性的變化，探討紅細(xì)胞流變性與ARF發(fā)病學(xué)的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 實驗動物分組與模型復(fù)制

健康家兔 38只，雌雄不拘，體重 2～2.5 kg，以數(shù)字隨機(jī)表法隨機(jī)分為對照組（n＝8）、模型組（n＝30）。經(jīng)后腿肌肉注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1%HgCl2（1.5ml／kg bw）復(fù)制家兔 ARF模型，分為12 h、24 h、48 h三個亞組，每組10只；對照組僅注射等量的生理鹽水。

1.2 標(biāo)本留取

分別于注射 HgCl2后 12 h、24 h、48 h，經(jīng)耳緣靜脈注射烏拉坦（1 g／kg bw）全身麻醉，在頸總動脈插管后，留取動脈血標(biāo)本，肝素抗凝，根據(jù)檢測指標(biāo)不同，分別進(jìn)行處理。一部分于2 500 r／min離心10 min，制備血漿，置于-80℃低溫冰箱，備測腎功能指標(biāo)；另一部分抗凝血標(biāo)本直接用于紅細(xì)胞流變性檢測。對照組以同樣方法留取標(biāo)本。

1.3 腎功能指標(biāo)檢測

經(jīng)Aeroset型全自動生化分析儀（美國雅培）測定血漿尿素、肌酐水平，作為判斷ARF的指標(biāo)（試劑盒購自上海長征-康仁醫(yī)學(xué)科學(xué)有限公司）。

1.4 紅細(xì)胞流變性指標(biāo)檢測

1.4.1 紅細(xì)胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR） 取部分抗凝血移入毛細(xì)管，長度約80mm，底端用橡皮泥或肥皂封口，放入3-9D型血流變、微循環(huán)、細(xì)胞變形、參數(shù)分析四用儀（成都麥賽科貿(mào)公司）中的血沉儀中，60min后測血漿段長度，計算ESR。

1.4.2 紅細(xì)胞電泳 將ESR測定后的血細(xì)胞與生理鹽水1∶1混勻，再次以 2 500 r／min轉(zhuǎn)速離心 10 min，棄上清液，吸去白細(xì)胞層，留取洗滌后的紅細(xì)胞。將制備好的電泳液和電極液（配制方法見參考文獻(xiàn)［4］）加入電泳板的電泳槽和電極槽中，將制備的紅細(xì)胞加到電泳板上，用綜合分析儀中的電泳儀進(jìn)行群體細(xì)胞電泳，記錄紅細(xì)胞電泳時間，測量紅細(xì)胞移動的最大距離和最小距離，計算紅細(xì)胞電泳率、紅細(xì)胞電泳遷移率。

1.4.3 紅細(xì)胞聚集指數(shù)與紅細(xì)胞變形指數(shù) 應(yīng)用綜合分析儀中的流變儀檢測全血粘度、血漿粘度，采用毛細(xì)管法檢測紅細(xì)胞壓積（相似結(jié)果已在文獻(xiàn)［3］中報道），用于計算紅細(xì)胞聚集指數(shù)與紅細(xì)胞變形指數(shù)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)以平均數(shù) ±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，經(jīng)SPSS 18.0統(tǒng)計軟件包進(jìn)行單因素方差分析，兩組間比較用兩樣本均數(shù)t檢驗。

2 結(jié)果

2.1 腎功能指標(biāo)的變化

模型組12 h、24 h、48 h組與對照組比較，血漿尿素、肌酐水平均顯著升高（P＜0.01，表 1）；且隨著時間延長，模型組血漿尿素、肌酐水平呈逐漸升高的趨勢。

Tab.1 Changes of renal function indices in plasma of rabbitswith acute renal failure（±s）

**P＜0.01 vs control group； ＃＃P＜0.01 vs model group at 12 h；△P＜0.05，△△P＜0.01 vs model group at24 h

Group n Urea（mmol／L） Creatinine（μmol／L）Control 8 6.10±1.05 92.17±42.95 Modelat12 h 10 19.46±7.92** 292.70±36.37**Model at24 h 10 29.29±7.62**＃＃ 369.00±73.95**Model at48 h 10 45.97±8.85**＃＃△△ 469.10±139.87**＃?！?/p>

2.2 紅細(xì)胞聚集指數(shù)與變形指數(shù)的變化

模型組12 h、24 h、48 h組與對照組比較，紅細(xì)胞聚集指數(shù)、變形指數(shù)均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05，表 2）。

Tab.2 Changesoferythrocytes aggregation index and deformability index in rabbitswith acute renal failure（±s）

Tab.2 Changesoferythrocytes aggregation index and deformability index in rabbitswith acute renal failure（±s）

Group n Erythrocytesaggregation index Erythrocyte deformability index Control 8 7.226±1.958 0.973±0.014 Modelat12 h 10 6.439±1.784 0.976±0.013 Modelat24 h 10 6.096±2.241 0.981±0.016 Modelat48 h 10 5.726±1.473 0.983±0.010

2.3 紅細(xì)胞電泳指標(biāo)的變化

在12 h，模型組紅細(xì)胞電泳時間顯著高于對照組，電泳率、電泳遷移率顯著低于對照組（P＜0.05）；在24 h，模型組紅細(xì)胞電泳指標(biāo)恢復(fù)至對照組水平（P＞0.05），紅細(xì)胞電泳時間顯著低于12 h、電泳率、電泳遷移率顯著高于12 h（P＜0.05）；在48 h，模型組紅細(xì)胞電泳指標(biāo)與其它各組比較均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05，表 3）。

Tab.3 Changes of erythrocytes electrophoresis of rabbitswith acute renal failure（±s）

Tab.3 Changes of erythrocytes electrophoresis of rabbitswith acute renal failure（±s）

*P＜0.05 vs control group；＃P＜0.05 vs model group at12 h

Group n Electrophoresis time（s） Electrophoresis rate（%） Migration of erythrocyte（%）Control 8 55.333±21.229 4.948±1.388 0.048±0.013 Model at12 h 10 80.707±22.075* 3.312±0.890* 0.032±0.009*Model at24 h 10 55.511±23.242＃ 5.260±1.899＃ 0.051±0.018＃Model at48 h 10 61.437±22.207 4.604±1.508 0.044±0.015

2.4 血沉指標(biāo)的變化

在ARF的發(fā)展進(jìn)程中，家兔血沉、血沉方程 K值和血沉校正K值與對照組比較呈逐漸升高的趨勢，但僅在48 h時顯著高于對照組（P＜0.05），在12 h、24 h與對照組比較無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05），且模型組三個亞組間無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05，表4）。

Tab.4 Changes of erythrocyte sedimentation rate of rabbitswith acute renal failure（±s）

Tab.4 Changes of erythrocyte sedimentation rate of rabbitswith acute renal failure（±s）

*P＜0.05 vs control group

Group n Erythrocyte sedimentation rate（mm／h）K value of equation K value of emendation Control 8 1.36±0.61 4.23±1.91 7.41±4.63 Model at12 h 10 1.89±0.69 6.57±2.41 10.07±5.87 Model at24 h 10 2.25±1.25 7.76±4.35 12.22±6.45 Model at48 h 10 2.65±1.10* 9.22±3.81* 15.66±7.81*

3 討論

紅細(xì)胞流變性是維持紅細(xì)胞形態(tài)、功能的重要基礎(chǔ)。本研究通過肌肉注射HgCl2、結(jié)合血尿素與肌酐的檢測結(jié)果，成功建立了家兔ARF模型。研究發(fā)現(xiàn)，在ARF的發(fā)展進(jìn)程中，家兔出現(xiàn)了紅細(xì)胞流變性異常，表現(xiàn)為部分時間點紅細(xì)胞電泳能力低下以及紅細(xì)胞沉降率增加，這種變化是多種因素共同作用的結(jié)果。

紅細(xì)胞表面帶有負(fù)電荷，在直流電場的作用下能夠移動，因此紅細(xì)胞電泳能力可作為反映紅細(xì)胞流變性的重要指標(biāo)［5］。影響紅細(xì)胞電泳能力的因素與紅細(xì)胞表面所帶電荷的密度、電位的大小以及血脂、蛋白和纖維蛋白原水平、蛋白間的相互作用［6］有關(guān)。研究顯示，模型組在12 h時紅細(xì)胞電泳能力下降，這可能與ARF早期機(jī)體內(nèi)環(huán)境紊亂引起的紅細(xì)胞表面電荷減少、纖維蛋白原增高有關(guān)；但隨著時間延長，在24 h時紅細(xì)胞電泳能力回升至對照組水平，盡管在48 h略有降低，但無統(tǒng)計學(xué)意義，這種變化與模型組血漿尿素、肌酐水平的逐步增高出現(xiàn)了不一致性，一方面表明，單純的血尿素、肌酐升高并不是引起紅細(xì)胞電泳能力低下的因素，同時也說明隨著ARF發(fā)展，影響紅細(xì)胞電泳能力因素間的作用發(fā)生了改變，但究竟是哪種因素發(fā)揮了作用，還需要進(jìn)一步證實。

影響紅細(xì)胞沉降率／血沉的因素很多，涉及血漿粘度、紅細(xì)胞壓積、血漿纖維蛋白原、C反應(yīng)蛋白、紅細(xì)胞表面電荷以及紅細(xì)胞流動過程中的剪切力、膜彎曲力與紅細(xì)胞表面大分子物質(zhì)間橋接力的相互作用等［7，8］。實驗結(jié)果顯示，在 ARF發(fā)展進(jìn)程中，血沉以及去除紅細(xì)胞壓積影響的血沉方程K值、去除紅細(xì)胞壓積和血漿粘度干擾的血沉方程校正K值均出現(xiàn)了升高的趨勢，說明引起ARF進(jìn)程中紅細(xì)胞沉降指標(biāo)升高的原因與紅細(xì)胞壓積、血漿粘度變化沒有直接關(guān)系，而可能與血漿纖維蛋白原等因素有關(guān)，也可能是多種因素綜合作用的結(jié)果。

應(yīng)當(dāng)指出，紅細(xì)胞聚集與紅細(xì)胞沉降呈正相關(guān)。但本文的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在紅細(xì)胞沉降指標(biāo)增高的同時，紅細(xì)胞聚集指數(shù)卻未出現(xiàn)明顯的變化，這說明影響ARF過程中血沉相關(guān)指標(biāo)的變化因素，諸如紅細(xì)胞表面電荷減少、纖維蛋白原增高等，未能影響紅細(xì)胞的聚集性。同時，由于紅細(xì)胞變形能力是紅細(xì)胞在外力作用下改變形狀的能力，對于保障血液的流動性、紅細(xì)胞壽命和保證微循環(huán)有效灌注起著重要作用，故紅細(xì)胞變形指數(shù)在本實驗觀察的ARF過程中沒有明顯變化說明在這一急性病理過程中，紅細(xì)胞膜并未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的損傷。至于隨著ARF的進(jìn)一步發(fā)展，紅細(xì)胞聚集性與變形能力是否會出現(xiàn)損傷性的變化，還有待進(jìn)一步觀察。

一般來說，紅細(xì)胞聚集指數(shù)和變形指數(shù)可影響紅細(xì)胞的電泳能力。但本文的研究結(jié)果顯示，在ARF的發(fā)展過程中，紅細(xì)胞聚集指數(shù)和變形指數(shù)卻未出現(xiàn)明顯的變化，而紅細(xì)胞電泳時間、電泳率和電泳遷移率卻發(fā)生了不同的變化，表明ARF早期紅細(xì)胞電泳能力降低與紅細(xì)胞聚集性、變形性無關(guān)；這也說明紅細(xì)胞電泳時間、電泳率和電泳遷移率還受其它因素的影響，紅細(xì)胞流變性異常是多因素作用的結(jié)果。

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