高滲氯化鈉羥乙基淀粉溶液對重度失血性休克大鼠腎臟的影響

陸化梅，耿智隆，楊木強，趙 峰，梁 靜，趙小利

高滲氯化鈉羥乙基淀粉溶液對重度失血性休克大鼠腎臟的影響

陸化梅1，耿智隆2，楊木強2，趙 峰2，梁 靜3，趙小利3

目的 觀察高滲氯化鈉羥乙基淀粉溶液(hypertonic sodium chloride hydroxyethyl starch，HSH)對重度失血性休克大鼠腎臟再灌注損傷的影響。方法 雄性SD大鼠48只隨機分為4組，分別為正常對照組(N組)、單純休克組(NR組)、乳酸林格液復蘇組(LR組)及HSH復蘇組(HSH組)，每組12只。采用改良Wigger’s法復制失血性休克動物模型，分別于休克前(Ts)、處死前(Td)取靜脈血檢測尿素氮(BUN)及肌酐(Cr)含量。NR組在休克后1 h即刻、其余組在復蘇后4 h處死大鼠取腎組織測定細胞間黏附分子1(ICM-1)表達，光鏡下觀察各組大鼠腎組織病理變化并比較腎小管損傷(Paller評分)程度。 結(jié)果 與N組比較，NR組、LR組和HSH組Td時間點靜脈血中BUN及Cr水平均升高(P<0.05)；腎組織ICM-1表達增加(P<0.05)，腎小管Paller評分升高(P<0.05)，腎組織病理學損傷明顯。與LR組比較，HSH組ICM-1表達減少， Paller評分降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且腎組織病理學損傷較輕。結(jié)論 與LR相比，HSH液體復蘇能減輕對重度失血性休克大鼠腎臟的再灌注損傷。

出血性休克;高滲氯化鈉羥乙基淀粉;腎

器官缺血后由于血供減少，傳遞給組織的氧和其他營養(yǎng)物質(zhì)不能滿足細胞代謝的需要而發(fā)生缺血損傷。液體復蘇是治療失血性休克的基本措施，然而血液供應恢復后，雖然缺血組織氧供增加，細胞氧化代謝得到改善，但組織損傷反而明顯加重即所謂的再灌注損傷。失血性休克及液體復蘇本質(zhì)上屬于缺血再灌注損傷。作為高血流器官，腎臟對缺血及再灌注均十分敏感，易出現(xiàn)急性損傷，甚至功能衰竭。HSH是一種高滲-高膠滲透壓混合液，具有等滲溶液不可比擬的優(yōu)越性，在失血性休克早期復蘇中應用不僅能迅速擴容，而且具有改善心功能、降低外周血管阻力和免疫調(diào)節(jié)功能[1]。以往的研究表明其對缺血再灌注后的肺、肝臟有一定保護作用，但其對腎是否具有保護作用及可能的機制目前尚未完全闡明。本研究應用重度失血性休克大鼠模型，觀察休克后液體復蘇對腎組織損傷的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 健康成年雄性SD大鼠60只，體重(300±20)g，由甘肅省中醫(yī)學院動物實驗中心提供 [許可證號SCXK(甘)2006-0006-0000195]。于實驗前適應性飼養(yǎng)5 d，保持飼養(yǎng)環(huán)境溫度22～26 ℃，濕度40%～70%，自由進食和飲水，每12 h晝夜交替1次。

1.2 模型制備 實驗前12 h禁食，自由飲水。實驗時控制環(huán)境溫度為22～26 ℃，采用腹腔注射3%戊巴比妥鈉(50 mg/kg)麻醉大鼠，右股動脈插管監(jiān)測平均動脈壓(MAP)和放血，右股靜脈插管用于輸液。所有導管均采用7.5 U/ml的肝素生理鹽水預處理。插管后，按500 U/kg劑量給予大鼠全身肝素化處理。穩(wěn)定10 min，待生命體征平穩(wěn)后，采用改良wigger’s法[2]復制失血性休克模型。模型建立：經(jīng)右股動脈導管放血，30 min內(nèi)使MAP降低至35 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，通過放血或自體血回輸方式維持MAP 于(35±5)mmHg并保持60 min。實驗全程大鼠保持自主呼吸，控制肛溫為(37.0±0.5)℃。

1.3 復蘇方案及分組 采用隨機數(shù)字表法將SD大鼠分為4組，分別為正常對照組(N組)、單純休克組(NR組)、乳酸林格液復蘇組(LR組，安徽環(huán)球藥業(yè)股份有限公司)和高滲鹽羥乙基淀粉復蘇組(HSH組，北京費森尤斯卡比醫(yī)藥有限公司)。N組大鼠僅麻醉，右股動靜脈置管，不放血，不復蘇；NR組大鼠麻醉后，右股動靜脈置管，制備重度失血性休克模型，并于模型制備成功1 h后處死；LR及HSH組大鼠麻醉后，右股動靜脈置管，制備重度失血性休克模型后進行復蘇。復蘇方法為：LR組在休克1 h后給予3倍失血量LR液復蘇，20 min內(nèi)恒速輸注； HSH組按照6 ml/kg的劑量給予大鼠HSH液復蘇，5 min內(nèi)恒速泵入；N組、LR組及HSH組(復蘇液恒速輸注完畢后)，給予生理鹽水6 ml/(kg·h)維持輸注4 h。

1.4 指標檢測

1.4.1 靜脈血尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)含量 在休克前(Ts)及處死前(Td)從股靜脈抽血1 ml，抽血的同時以等量血回輸，所抽靜脈血在4 ℃條件下 3000 r/min離心15 min，取上清液采用紫外分光光度計測量BUN、Cr的含量。

1.4.2 腎組織ICM-1蛋白含量 NR組在休克1 h后即刻，其余組在復蘇后4 h時間點，處死大鼠，取新鮮腎組織，用4%多聚甲醛固定后常規(guī)石蠟包埋并做組織切片，采用免疫組化SP法染色，具體操作見試劑盒(美國R&D公司)說明書。 光鏡下觀察，陽性表達呈棕黃色顆粒。采用AX-08電動萬能顯微鏡(OLYMPUS公司)進行圖像采集，利用Image Pro Plus圖像分析軟件進行分析。在10×40視野下每張切片任選10個視野進行觀察，計算光密度值作為半定量參數(shù)，測量ICM-1的表達。

1.4.3 腎臟組織形態(tài)學觀察 NR組在休克1 h即刻，其余組在復蘇后4 h時間點處死大鼠，取部分腎組織，4%甲醛固定，經(jīng)常規(guī)脫水、包埋、切片后，行HE染色，于光鏡下觀察腎組織病理學改變。每個視野選取10個腎小管進行評分，按5個視野(即50個腎小管)計分，計分標準依據(jù)Paller法[3]：腎小管擴張，細胞扁平記1分，刷狀緣損傷或脫落1分或2分，管型2分，腎小管腔內(nèi)有脫落的壞死細胞未形成管型或碎片1分。

2 結(jié) 果

2.1 靜脈血BUN、Cr的含量 在Ts時間點，N、NR、LR及HSH組大鼠靜脈血BUN、Cr的含量無明顯差異。與N組相比，在Td時間點NR組(P=0.043，P=0.032)、LR組(P=0.034，P=0.021)及HSH組(P=0.021，P=0.015)靜脈血中BUN及Cr升高，差異有統(tǒng)計學意義；與NR組比較， 在Td時間點LR組(P=0.043，P=0.010)及HSH組(P=0.034，P=0.023)BUN、Cr升高，差異有統(tǒng)計學意義；而在Td時間點HSH組BUN、Cr 含量與LR組相比較低(P=0.020，P=0.014)，差異有統(tǒng)計學意義。見表1。

組別BUNTsTdCrTsTdN組34．30±6．5336．13±6．260．91±0．300．93±0．56NR組36．81±7．0689．59±7．36①0．84±0．741．19±0．40①LR組33．31±6．21185．75±8．86①②0．86±0．272．95±0．45①②HSH組32．85±6．52112．12±7．93①②③0．92±0．671．45±0．49①②③

注：N組為正常對照組；NR組為單純休克組；LR組為乳酸林格液復蘇組；HSH組為高滲氯化鈉羥乙基淀粉溶液復蘇組；Ts為休克前，Td為處死前，①與N組比較，P<0.05；②與NR組比較，P<0.05；③與LR組比較，P<0.05

2.2 腎組織中ICM-1蛋白含量及腎小管Paller評分 與N組比較，NR組(P=0.013，P=0.039)、LR組(P=0.024，P=0.042)及HSH組(P=0.032，P=0.002)ICM-1蛋白含量和腎小管Paller評分升高，差異有統(tǒng)計學意義；與NR組比較，LR組(P=0.037，P=0.001)及HSH組(P=0.029，P=0.019)ICM-1蛋白含量、腎小管Paller評分升高，差異有統(tǒng)計學意義； HSH組ICM-1蛋白含量及腎小管Paller評分與LR組相比較低(P=0.014，P=0.033)，差異有統(tǒng)計學意義。見表2。

2.3 Pearson相關(guān)性分析 ICM-1與Cr的Pearson相關(guān)系數(shù)0.899，P<0.01。ICM-1與腎小管Paller評分的Pearson相關(guān)系數(shù)0.967，P<0.01。Pearson相關(guān)性分析顯示ICM-1水平與靜脈血Cr水平及腎小管損傷程度明顯相關(guān)。

2.4 腎組織病理學改變 光鏡下觀察N組腎組織基本正常，可見少許炎性細胞浸潤； NR組腎小管腫脹，刷狀緣少許損傷，并出現(xiàn)少量炎性細胞浸潤；LR組腎小管上皮細胞腫脹，出現(xiàn)不同程度的變性與壞死，腎小管刷狀緣脫落或部分脫落，近曲小管并見管型，腎間質(zhì)局部水腫及顯著炎性細胞浸潤； HSH組病理變化較LR組減輕，光鏡下見腎小管上皮腫脹減輕，腎小管刷狀緣部分脫落，少量炎性細胞浸潤，腎小管Paller評分低于LR組。見圖1。

表2 各處理組大鼠腎組織ICM-1蛋白含量及腎小管Paller評分

組別ICM?1Paller評分N組0．306±0．0218．94±2．56NR組0．545±0．037①11．39±3．23①LR組0．958±0．033①②22．59±1．98①②HSH組0．715±0．021①②③18．90±2．77①②③

注：N組為正常對照組；NR組為單純休克組；LR組為乳酸林格液復蘇組；HSH組為高滲氯化鈉羥乙基淀粉溶液復蘇組；①與N組比較，P<0.05；②與NR組比較，P<0.05；③與LR組比較，P<0.05

圖1 各處理組大鼠腎組織病理學觀察(HE染色，×200)

3 討 論

失血性休克液體復蘇中關(guān)于晶體和膠體優(yōu)點的比較一直都有研究。目前的研究認為，對于失血性休克液體復蘇，改善組織灌注的同時，有效減輕液體復蘇后器官損傷是降低死亡率的關(guān)鍵。HSH是人工膠體和高滲氯化鈉的聯(lián)合，其中高滲鹽成分能迅速提高血液晶體滲透壓，直接產(chǎn)生擴容作用。而膠體成分擴容時間長，可減輕組織水腫但大量輸注能加重炎性反應，干擾凝血功能，二者聯(lián)合，揚長避短，是失血性休克早期復蘇較為理想的復蘇液[3]。

BUN 和Cr是人體的代謝產(chǎn)物，主要通過腎小球的濾過功能經(jīng)腎臟排出體外，是臨床上常用來反映腎臟功能的指標。兩者數(shù)值升高，代表腎小球濾過功能降低，說明腎組織損傷。本研究中，與N組相比，NR組、LR組及HSH組BUN及Cr均明顯升高，表明缺血導致腎組織損傷；與NR組相比，分別應用LR與HSH復蘇后，BUN及Cr均明顯升高，說明液體復蘇導致腎臟的再灌注損傷，但HSH組BUN及Cr含量低于LR組，表明HSH能減輕液體復蘇對腎臟的再灌注損傷。

ICM-1是黏附分子免疫球蛋白超家族成員，能介導白細胞與血管內(nèi)皮細胞的黏附作用，在腎臟再灌注損傷中起重要作用，其含量與腎臟損傷程度正相關(guān)。本研究中，與LR比較，HSH組ICM-1表達減少，腎小管Paller評分降低，表明腎臟再灌注損傷較輕。這與腎組織病理學改變一致，表明HSH對失血性休克液體復蘇后腎功能恢復有促進作用。

HSH屬于高滲膠體混合液，有研究表明，高滲鹽可刺激細胞膜上的滲透壓信號肽，其活化能抑制細胞因子的激活以及進一步的級聯(lián)放大效應，抑制炎癥反應[4]。此外，高滲鹽還通過PKA途徑直接抑制NADPH氧化酶的形成，降低氧自由基的過度產(chǎn)生。HSH液中羥乙基淀粉成分能部分阻斷絲裂素活化蛋白激酶信號通路中MEKK1，降低NF-κB的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平[5]。綜上所述，與LR組比較，HSH雖能較明顯減輕腎組織缺血再灌注損傷，但并不能完全阻斷其損傷，表明腎臟缺血再灌注損傷機制的復雜性。因此筆者認為，對于失血性休克更理想的液體復蘇方法還有待進一步的深入研究。

[1] 陸化梅,魏利娟,楊木強,等.三種液體復蘇對重度失血性休克大鼠肝臟氧自由基的影響[J]. 解放軍醫(yī)學雜志, 2012,37(12):1111-1114.

[2] Deree J, Campos T, Shenvi E,etal. Hypertonic saline and pentoxifylline attenuates gut injury after hemorrhagic shock: the kinder, gentle resuscitation [J]. J Trauma, 2009,62(4):827-828.

[3] Zhao Z G, Zhu H X, Zhang M,etal. Mesenteric lymph drainage alleviates acute kidney injury induced by hemorrhagic shock without resuscitation [J]. Scientific World Journal, 2014,10:222-230.

[4] Rushing G D, Britt L D. Reperfusion injury after hemorrhage: a collective review [J]. Ann Surg, 2008,247(6):929-937.

[5] 周大春,馬曉旭,謝俊然,等.羥乙基淀粉(130/0.4)對大鼠腎臟缺血再灌注損傷的保護[J].中華醫(yī)學雜志,2007,87(45):3224-3227.

(2014-09-20收稿 2014-10-17修回)

(責任編輯 付 輝)

Effects of hypertonic sodium chloride hydroxyethyl starch on kidney injury in rats with severe hemorrhagic shock

LU Huamei1, GENG Zhilong2, YANG Muqiang2, ZHAO Feng2, LIANG Jing3, and ZHAO Xiaoli3.

1. Department of Anesthesiology, Luoyang Orthopedic-Traumatological Hospital, Luoyang 471000, China; 2. Department of Anesthesiology, Lanzhou General Hospital, Lanzhou Military Region, Chinese People’s Liberation Army, Lanzhou 730050, China; 3. Department of Pathology, The First Affiliated Hospital of Henan University of Science and Technology, Luoyang 471000, China

GENG Zhilong, E-mail: zlgch@hotmail.com

Objective To observe the effects of hypertonic sodium chloride hydroxyethyl starch (HSH) on kidney injury in rats with severe hemorrhagic shock. Methods 48 male SD rats were randomly divided into 4 groups, 12 rats each: the normal control group (group N), no resuscitation group (group NR), LR-treated group (group LR), and HSH-treated group (group HSH), the model of severe hemorrhagic shock in rats were established by using the modified Wigger’s method. Blood specimens were respectively collected at the time of before shock (Ts) and before killed (Td) to detect the content of urea nitrogen (BUN) and creatinine (Cr). 1 hour after shock in group NR and 4 hours after resuscitation in group N, LR and HSH, rats were killed and the kidneys were collected to determine the expression of intercellular adhesion molecule 1 (ICM-1). The pathologic injury and the Paller’s score of kidneys were observed by light microscope. Results Compared with group N , at the time of before killed (Td) the BUN and Cr levels in group NR, LR and HSH were higher (P<0.05); The ICM-1 expression in kidney were increased (P<0.05), the paller’s score were rised (P<0.05), and pathological injuries in kidney tissue were obvious. Compared with group LR, the indexes of ICM-1 expression and the paller’s score in group HSH were lower, the difference were statistically significant (P<0.05). And pathological injuryies in kieney tissue were also slight. Conclusions Compared with group LR, HSH resuscitation can release the kidney reperfusion injury in rats with severe hemorrhagic shock.

hemorrhagic shock; hypertonic sodium chloride hydroxyethyl starch; kidney

10.13919/j.issn.2095-6274.2014.10.006

全軍十一五面上基金(06MA083)

陸化梅，碩士，主治醫(yī)師，E-mail：chongjialu@163.com

1. 471000，河南省洛陽正骨醫(yī)院麻醉科；2. 730050，蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院麻醉科；3. 471000 洛陽，河南科技大學第一附屬醫(yī)院病理科

耿智隆，E-mail：zlgch@hotmail.com

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