高脂高蛋白飼養(yǎng)對(duì)腎缺血再灌注損傷大鼠腎功能的影響

張漢榮，林嚇聰，趙 力，于忠英，李金雨

隨著診斷技術(shù)的發(fā)展及疾病篩查的普及，小腎癌的檢出率不斷提高。腹腔鏡下腎部分切除術(shù)(LPN)已經(jīng)逐漸成為治療腎臟單發(fā)T1期腎癌的首選術(shù)式[1-2]。但是，LPN術(shù)中往往需要阻斷腎動(dòng)脈以減少腎實(shí)質(zhì)出血，保證術(shù)野清晰，而由此造成的腎臟熱缺血和缺血再灌注損傷（IRI）是導(dǎo)致術(shù)后腎功能下降的主要因素[3-5]。以往觀點(diǎn)認(rèn)為熱缺血時(shí)間＜30 min可避免腎不可逆損傷，但是，越來(lái)越多的研究提示，即使熱缺血時(shí)間＜30 min，也會(huì)對(duì)腎臟造成不可逆損傷[6-8]。故如何在LPN術(shù)后保護(hù)腎功能，避免腎功能進(jìn)一步惡化尤為重要。筆者認(rèn)為，LPN術(shù)后患者應(yīng)盡量給予低脂、低蛋白飲食，因?yàn)楦咧⒏叩鞍罪嬍晨赡軙?huì)加重腎臟負(fù)擔(dān)，從而在LPN術(shù)后對(duì)患者腎功能造成影響，但仍未有相關(guān)的基礎(chǔ)研究或臨床研究報(bào)道。本研究通過(guò)構(gòu)建大鼠腎缺血模型，探究高脂、高蛋白飲食對(duì)大鼠腎缺血再灌注損傷模型腎功能的影響，為行LPN術(shù)術(shù)后限制高脂高蛋白飲食提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑與設(shè)備 肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)和尿酸(UA)測(cè)試盒（南京建成生物工程研究所）；蘇木素伊紅(HE)染色試劑盒（上海生物工程有限公司）；不同大鼠飼料均購(gòu)于江蘇協(xié)同生物有限公司，各飼料蛋白質(zhì)和脂肪含量分別為：標(biāo)準(zhǔn)飼料（18%，4%）、高脂飼料（18%，8%）、高蛋白飼料（36%，4%）和高脂高蛋白飼料（36%，8%）。

1.2 大鼠分組及腎缺血再灌注損傷模型的構(gòu)建（1）模型組：參考文獻(xiàn)[9-11]的方法構(gòu)建大鼠腎缺血再灌注損傷模型，取20只標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)的6 w齡雄性Wistar大鼠[購(gòu)于廈門(mén)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào)：SYXK（閩 2018-001）]，清潔級(jí)環(huán)境下標(biāo)準(zhǔn)飼料飼養(yǎng)。術(shù)前6 h禁食，麻醉后，腹正中線切口，暴露雙腎后，切除右腎并結(jié)扎右側(cè)腎蒂。鈍性分離左腎動(dòng)脈后，用無(wú)創(chuàng)動(dòng)脈夾夾閉左腎動(dòng)脈。45 min后松開(kāi)動(dòng)脈夾。觀察到腎臟由暗紅色轉(zhuǎn)變?yōu)轷r紅色，表明大鼠腎缺血再灌注模型構(gòu)建成功。繼續(xù)在潔凈環(huán)境下飼養(yǎng)。（2）對(duì)照組：另外取20只大鼠作為對(duì)照組，除不夾閉左腎動(dòng)脈外，其余操作與缺血再灌注損傷組行相同操作。

1.3 分組與處理 術(shù)后24 h，分別將20只模型大鼠和20只對(duì)照組大鼠隨機(jī)分成4個(gè)亞組（標(biāo)準(zhǔn)組、高脂組、高蛋白組、高脂高蛋白組），每組5只，分別給予標(biāo)準(zhǔn)飼料、高脂飼料、高蛋白飼料、高脂高蛋白飼料，于清潔級(jí)環(huán)境下（溫度19～23℃，濕度40%～70%，14 h光照+10 h黑暗，自由飲水）飼養(yǎng)2 w。

1.4 觀察指標(biāo) （1）腎功能：分別在術(shù)后分別于6、12、24 h，尾靜脈采血，檢測(cè)血清 Cr水平；分別在術(shù)后第 1、3、7 d和第 14 d，尾靜脈采血，采用Beckman生化分析儀檢測(cè)血清肌酐Cr、BUN和UA水平。（2）腎病理：各組連續(xù)飼養(yǎng)14 d后，處死大鼠，取大鼠腎臟，于10%福爾馬林中固定48 h，然后脫水、透蠟、石蠟包埋、切片、HE染色，光學(xué)顯微鏡下觀察腎組織病理學(xué)結(jié)構(gòu)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析，計(jì)量資料以x±s表示，組間比較采用方差分析和兩兩比較t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠腎缺血再灌注損傷模型構(gòu)建后24 h血Cr的變化 缺血再灌注模型構(gòu)建后6 h、12 h和24 h，模型組在3個(gè)時(shí)點(diǎn)的Cr值逐漸升高，且均比對(duì)照組高，與參考文獻(xiàn)[9-11]所報(bào)道的血清Cr值相符，表明本研究成功構(gòu)建了大鼠腎缺血再灌注損傷模型。見(jiàn)表1。

表1 大鼠腎缺血再灌注損傷模型構(gòu)建后24h血Cr變化（μmoI/L）

2.2 不同飼料飼養(yǎng)對(duì)大鼠血清Cr、BUN和UA水平的影響 在術(shù)后第1、3、7和14 d，對(duì)照組各亞組的血Cr、BUN和UA水平基本均無(wú)顯著變化，各亞組間也無(wú)顯著差異（P＞0.05）。而在模型組中，標(biāo)準(zhǔn)組血Cr、BUN和UA水平雖高于對(duì)照組的標(biāo)準(zhǔn)組，但各時(shí)點(diǎn)間比較無(wú)顯著差異（P＞0.05）；但其他3組隨著飼養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，血Cr、BUN和UA水平均逐漸升高，且顯著高于同時(shí)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)組和對(duì)照組 （P＜0.01）；模型組各亞組的血Cr、BUN和UA水平比較，均是以高脂高蛋白組最高，高脂組與高蛋白組基本相同，標(biāo)準(zhǔn)組最低，各組間比較均有顯著差異（P＜0.01）。 見(jiàn)表 2。

2.3 組織病理學(xué)變化 在對(duì)照組中，各亞組的腎臟組織無(wú)明顯異常，均可見(jiàn)典型的腎小球結(jié)構(gòu)，腎小管基底膜呈線性、連續(xù)完整，間質(zhì)無(wú)充血、水腫及血栓形成等異常表現(xiàn)。而模型組的腎小球結(jié)構(gòu)異常，且周邊有不同程度的核深染細(xì)胞，為壞死細(xì)胞；腎間質(zhì)細(xì)胞排列不整齊。模型組各亞組間比較，上述腎損傷病理學(xué)表現(xiàn)也是以高脂高蛋白組最顯著，高脂組與高蛋白組次之，標(biāo)準(zhǔn)組最少（圖1）。

3 討論

缺血再灌注損傷的機(jī)制非常復(fù)雜，目前仍未闡明，氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)以及繼發(fā)的細(xì)胞凋亡等，在其發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中均發(fā)揮著非常重要的作用[12]。如何在術(shù)中避免發(fā)生缺血再灌注損傷，對(duì)改善患者的預(yù)后有重要意義[13]。有研究提示，高脂高蛋白飲食會(huì)加重腎損傷。但以其糖尿病腎病或高尿酸腎病為模型[14-15]，未見(jiàn)有關(guān)缺血再灌注損傷模型的研究。本研究發(fā)現(xiàn)，在模型組中，高脂組、高蛋白組和高脂高蛋白組隨著飼養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，血Cr、BUN和UA水平均逐漸升高，且顯著高于同時(shí)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)組和對(duì)照組（P＜0.01），而模型組各亞組的血Cr、BUN和UA水平比較，均是以高脂高蛋白組最高，高脂組與高蛋白組基本相同，標(biāo)準(zhǔn)組最低。提示高脂、高蛋白飲食會(huì)加重腎缺血再灌注損傷，且以高脂聯(lián)合高蛋白飲食的危害更大。

本研究腎組織病理學(xué)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組中，各亞組的腎組織無(wú)明顯異常。而在模型組中，標(biāo)準(zhǔn)組腎臟結(jié)構(gòu)可見(jiàn)腎損傷病理學(xué)特征，為缺血再灌注導(dǎo)致的腎損傷。而高脂組、高蛋白組和高脂高蛋白組腎臟組織損傷較標(biāo)準(zhǔn)組更明顯，其中以高脂高蛋白組最為明顯，此結(jié)果與血Cr、BUN和UA變化趨勢(shì)相符。

表2 不同飼料飼養(yǎng)對(duì)大鼠血Cr、BUN和UA水平的影響

圖1 各組腎組織切片典型H&E染色

綜上所述，腎缺血再灌注損傷后，高脂、高蛋白飲食會(huì)對(duì)腎臟造成進(jìn)一步的損傷，尤其是高脂、高蛋白飲食的危害更大。故行LPN術(shù)的患者，術(shù)后應(yīng)避免高脂、高蛋白飲食。