依达拉奉对体外冲击波碎石术所致兔肾损伤的保护作用

姜华茂，冯艳红，张大田，张春阳

(辽宁医学院附属第一医院，辽宁锦州121001)

体外冲击波碎石术(ESWL)治疗泌尿系结石已20余年，是上尿路结石的主要治疗方案之一。同时，ESWL也可引起一定程度的肾脏损伤［1］，与物理损伤、缺血再灌注损伤和氧自由基损伤等有关［2，3］。依达拉奉是一种新型的羟自由基清除剂，临床上已广泛应用于脑梗死的治疗。目前研究表明，依达拉奉能降低缺血再灌注肾组织中的丙二醛(MDA)，升高超氧化物歧化酶(SOD)，以及改善肾小管的超微结构的损伤［4，5］。2011年3月 ～2013年6月，我们以依达拉奉预处理ESWL肾损伤的家兔模型，测定其血丙二醛 MDA、SOD及尿微量白蛋白/肌苷(ALB/Cr)、N-乙 酰-β-D 氨 基 葡 萄 糖 苷 酶/肌 苷(NAG/Cr)水平，以明确依达拉奉对ESWL所致肾损伤的保护作用。

1 材料与方法

1．1 材料 雄性日本大耳白家兔(辽宁医学院实验动物中心提供)24只，月龄3～4个月，体质量为(2．0±0．2)kg;依达拉奉注射液(南京先声东元制药有限公司)，WD-91型B超定位水囊式体外冲击波碎石机(广东威达公司)，MDA和SOD试剂盒(南京建成生物工程研究所)。

1．2 方法

1．2．1 分组与造模 将家兔随机分为对照组和观察组各12只。实验前1 d将家兔左侧背部脱毛，3%戊巴比妥钠1．0 mL/kg耳缘静脉注射麻醉后，仰卧位固定于碎石机上，工作电压12 kV，频率70次/min，冲击次数2 000次，B超介导第二焦点定位于左肾肾盂。观察组于ESWL前15 min从兔耳缘静脉缓慢推注依达拉奉注射液3 mg/kg，对照组静推等量的生理盐水。

1．2．2 血MDA、SOD测定 两组家兔于ESWL前、后24 h取耳正中动脉血4 mL，测血SOD和MDA，按试剂盒说明操作。

1．2．3 尿 ALB/Cr、NAG/Cr测定 ESWL 前、后24 h取尿液，2 000r/min离心2 min，取上清液，7170A型全自动生化分析仪测ALB(免疫浊度法)、NAG(速率法)及 Cr(苦味酸法)值，计算尿 ALB/Cr、NAG/Cr。

1．2．4 肾组织学观察 ESWL后24 h，将家兔麻醉后固定于手术台上，剖腹，分离左肾动脉，插管。开始灌注后剪开左肾静脉，用生理盐水20 mL冲洗，10%甲醛溶液20 mL灌流固定;然后沿肾门切断肾蒂，将肾脏投入到10%甲醛溶液内固定24 h。将左肾横行切成薄片，上极向上定向石蜡包埋;连续切片，厚度7μm;HE染色后于光学显微镜下，进行组织学观察。

1．2．5 统计学方法 采用SPSS11．5统计软件。计量资料以¯x±s表示，组间比较t检验。P≤0．05为差异有统计学意义。

2 结果

2．1 两组 ESWL前、后 12h血 MDA、SOD 及尿ALB/Cr、NAG/Cr比较 见表1。

表1 两组ESWL前、后12h血MDA、SOD及尿ALB/Cr、NAG/Cr比较(¯x±s)

2．2 两组肾组织形态学改变 两组肾脏可见被膜下点状或片状出血，肾横切面上可见大小不一的出血区。光镜下，损伤部位见大量红细胞，并有中性粒细胞浸润，可见不同程度损伤的近、远端小管和肾小球。观察组病理损伤较对照组轻。

3 讨论

在ESWL过程中，高能冲击波的空化效应在活体组织中产生微气泡，进而生成多种自由基［6］;同时，高能冲击波可引起肾盂平滑肌收缩，使肾盂内压力升高，部分肾组织处于暂时缺血状态，冲击波停止后发生再灌注而造成损伤［1］。ESWL后氧自由基在肾缺血再灌注损伤中起了非常重要的作用。本研究中，ESWL后血MDA升高、SOD降低，表明冲击波引起了氧自由基损伤。氧自由基与细胞膜、线粒体膜、溶酶体膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化作用，产生的过氧化脂质可以损伤生物膜。过氧化脂质最终分解为 MDA，MDA具有细胞毒性作用，能使DNA、蛋白质发生交联，进而引起细胞的变性和坏死。体内产生的SOD、过氧化氢酶和过氧化物酶等能迅速消除氧自由基，但ESWL后多种途径使氧自由基的生成增加，缺血使组织清除氧自由基的酶活性受到抑制，故造成氧自由基的产生与清除失调，氧自由基在肾组织中大量堆积而加重损伤［2，3］。ALB是通过肾小球滤过膜的最小的一种蛋白质，在肾小管中几乎完全被重吸收。由于肾小球滤过膜的电荷选择屏障作用，正常情况下尿中ALB水平极微;在肾小球受损后，尿ALB水平增加。NAG是存在于溶酶体中的一种高分子质量(140 000)酶，在肾近端小管上皮中水平最高;当肾近曲小管破坏、细胞损伤时，NAG释放入尿中，使尿内NAG活性升高，使用尿肌苷的比值可消除因尿样浓缩及稀释产生的影响［7］。本研究中，两组尿 ALB/Cr、NAG/Cr均较致伤前升高，提示肾小球和肾小管在ESWL后出现损伤，这与光镜下近、远端小管和肾小球的损伤相一致。

冲击波的空化和应力效应所致机械性肾损伤可以通过体外冲击波碎石机工艺和设备的发展而逐渐解决，冲击波引起的缺血再灌注损伤和氧自由基损伤可通过药物干预而减轻。目前研究较多的药物包括钙拮抗剂、中药及其提取物、甘露醇、别嘌呤醇、还原型维生素、SOD、辅酶Q10等，取得了一定的保护作用［8～11］。依达拉奉是一种作用机制明确的新型自由基清除剂，能够降低缺血再灌注的肾组织MDA水平、升高SOD水平水平，改善肾小管超微结构的损伤［4，5］。在本研究中，观察组与对照组比较，血MDA降低、SOD升高，表明依达拉奉可以减轻肾脏的缺血再灌注损伤和氧自由基损伤。依达拉奉通过抑制黄嘌呤氧化酶和次黄嘌呤氧化酶活性，刺激前列环素生成，减少炎性介质白三烯产生，降低羟自由基水平，消除自由基、抑制脂质过氧化作用，从而抑制细胞氧化损伤的作用［12］。本研究还观察到，观察组尿ALB/Cr、NAG/Cr水平和血MDA水平低于对照组。因此，可以认为依达拉奉减轻肾脏的缺血再灌注损伤和氧自由基损伤，而保护了肾小球和肾小管，但依达拉奉其具体保护机制尚有待进一步研究。

［1］McAteer JA，Evan AP．The acute and long-term adverse effects of shock wave lithotripsy［J］．Semin Nephrol，2008，28(2):200-213．

［2］Clark DL，Connors BA，Evan AP，et al．Localization of renal oxidative stress and inflammatory response after lithotripsy［J］．BJU Int，2009，103(11):1562-1568．

［3］Clark DL，Connors BA，Evan AP，et al．Effect of shock wave number on renal oxidative stress and inflammation［J］．BJU Int，2011，107(2):318-322．

［4］Matsuyama M，Hayama T，Funao K，et al．Treatment with edara-vone improves the survival rate in renal warm ischemia-reperfusion injury using rat model［J］．Transplant Proc，2006，38(7):2199-2200．

［5］张舸，徐秋萍，黄海英．依达拉奉对大鼠肾缺血再灌注损伤的保护作用［J］．浙江大学学报(医学版)，2008，(3):308-312．

［6］Delvecchio F，Auge BK，Munver R，et al．Shock wave lithotripsy causes ipsilateral renal injury remote from the focal point:the role of regional vasoconstriction［J］．J Urol，2003，169(4):1526-1529．

［7］Takeda M，Komeyama T，Tsutsui T，et al．Changes in urinary excretion of endothelin-1-like immunoreactivity before and after unilateral nephrectomy in humans．Comparison with other urinary parameters and unilateral adrenalectomy［J］．Nephron，1994，67(2):180-184．

［8］Park HK，Lee HW，Lee KS，et al．Preventive effects of COX-2 inhibitor，celecoxib on renal tubular injury induced by shock wave lithotriptor［J］．Urol Res，2010，38(4):223-228．

［9］Carrasco J，Anglada FJ，Campos JP，et al．The protective role of coenzyme Q10 in renal Injury associated with extracorporeal shock wave lithotripsy:a randomized，placebo controlled clinical trial［J］．BJU Int，2013，［Epub ahead of print］．

［10］Sheng B，He D，Zhao J，et al．The protective effects of the traditional Chinese herbs against renal damage induced by extracorporeal shock wave lithotripsy:a clinical study［J］．Urol Res，2011，39(2):89-97．

［11］Muter SA，Rifat UN，Abd ZH．Renoprotective effect of mannitol infusion during extracorporeal shock lithotripsy［J］．Saudi Med J，2009，30(6):767-770．

［12］Ohta M，Higashi Y，Yawata T，et al．Attenuation of axonal injury and oxidative stress by edaravone protects against cognitive impairments after traumatic brain injury［J］．Brain Res，2013(1490):184-192．