重症急性胰腺炎大鼠肾损伤的血清及尿液生化指标变化趋势研究

申 伟，李清怀，李筱雨，严 丽，张霖雷

（河北医科大学第二医院甲状腺外科，河北 石家庄 050017）

·论 著·

重症急性胰腺炎大鼠肾损伤的血清及尿液生化指标变化趋势研究

申 伟，李清怀*，李筱雨，严 丽，张霖雷

（河北医科大学第二医院甲状腺外科，河北 石家庄 050017）

目的 观察重症急性胰腺炎（severe acute pancreatitis，SAP）大鼠肾损伤的血清及尿液生化指标变化趋势。方法 选取健康雄性Sprague-Dawley大鼠240只，按照随机数字表随机均分为8组各30只，即SAP不同时间点组（SAP 1h、3h、6h、9h、12h、18h、24h组）和对照组。比较各组大鼠血清淀粉酶（amylase，AMY）、血肌酐（serum creatinine，SCr）、血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）、血尿酸（uric acid，UA）以及尿液中肌酐（urine creatinine，UCr）浓度、肾损伤分子（kidney injury molecule，KIM）-1以及β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（β-N-acetyl amino glycosidase enzymes，NAG）含量的变化。结果 SAP 1h、3h、6h、9h、12h、18h和24h组SCr、BUN、UA浓度、KIM-1含量和NAG相对浓度均高于对照组，UCr浓度均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 SAP肾损伤中，肾小管的损伤早于肾小球的损伤。KIM-1和 NAG作为判定肾小管损伤的指标，敏感度和特异度均优于Cr、BUN和UA，且能早期诊断SAP时肾损伤。

胰腺炎，急性坏死性；急性肾损伤；生物学标记

1 材料与方法

1.1 一般资料：选取健康雄性Sprague-Dawley大鼠240只（购自河北省实验动物中心），月龄1～3个月，平均（1.8±0.7）个月，清洁级，体质量 250～300g，平均（274.2±12.4）g。按照随机数字表将240只大鼠随机均分为 SAP不同时间点组（SAP 1h、3h、6h、9h、12h、18h、24h组）和对照组，每组 30只。各组大鼠月龄、体质量差异均无统计学意义（P＜0.05），具有可比性。

1.2 模型制备及标本采集：大鼠实验前14h开始禁食，自由饮水，参照郝建志等［2］的方法制备 SAP模型。对照组大鼠进入腹腔后仅翻动十二指肠部数次即关腹。造模后，所有大鼠均皮下注射生理盐水5mL，以补充血容量。SAP模型制备成功后于1h、3h、6h、9h、12h、18h和24h分批取材。心脏抽血约4mL，2 000r／min离心10min分离血清，将血清标本装入 EP管中，－80℃低温保存。12h后大鼠均为无尿状态，故留取1h、3h、6h、9h和12h组大鼠尿液，1 000r／min离心 10min，取上清，－20℃低温保存。

1.3 实验方法及检测指标

1.3.1 血清指标测定：采用碘－淀粉比色法测定血清淀粉酶（amylase，AMY），采用高效液相色谱法测定血清肌酐（serum creatinine，SCr），采用尿素酶－连续监测法测定血清尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）以及采用尿酸酶过氧化物酶偶联－终点法测定血清尿酸（uric acid，UA）浓度。

1.3.2 尿液标本指标测定：采用碱性苦味酸法测定尿肌酐（urine creatinine，UCr），采用固相夹心法酶联免疫吸附实验法测定肾损伤分子（kidney injury molecule，KIM）-1以及按照大鼠β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（β-N-acetyl amino glycosidase enzymes，NAG）测定试剂盒说明书测定NAG含量。

1.4 肾损伤的病理学评分：在400倍光镜下随机选3个视野，每个视野选10个肾小管评分。肾小管明显扩张，细胞扁平为 1分；刷状缘损伤为 1分，脱落为2分；细胞浆空泡 1分；间质水肿 1分；肾小管腔内有脱落的坏死细胞未形成管型或碎片为 1分，形成管型或碎片为2分。

1.5 统计学方法：应用SPSS 17.0统计软件对数据进行分析，对所有资料进行正态性检验及方差齐性检验。计量资料以表示，组间比较采用F检验，两两比较采用 q检验。肾损伤评分采用Kruska-lWallis检验，两两比较采用 Nemenyi法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 血清指标比较：SAP 1h、3h、6h、9h、12h、18h和24h组血AMY含量呈逐渐增高趋势，且高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）；SAP 1h、3h、6h、9h、12h、18h组SCr、BUN和UA浓度呈逐渐增高趋，24h组有所下降，但高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）。见表1。

2.2 尿液指标比较：SAP各时间点组UCr浓度呈逐渐下降趋势，且低于对照组，KIM-1含量和NAG相对浓度呈逐渐增高趋，且高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）。见表2。

2.3 大鼠肾损伤的病理学评分：SAP 1h、3h、6h、9h、12h、18h和24h组大鼠肾损伤的病理学评分分别为（6.00±3.57）、（18.77±6.52）、（55.89±10.85）、（111.71±15.33）、（146.94±15.45）、（171.22± 16.93）和（208.00±13.23）分，呈逐渐增高趋势，均高于对照组的（3.33±3.20）分，经 Kruska-lWallis检验比较差异有统计学意义（P＜0.05）。进一步进行Nemenyi检验示，除对照组与 1h组、18h组和 24h组差异无统计学意义（P＞0.05）外，其余两两比较差异均有统计学意义（P＜0.05）。

表1 不同组别AMY、SCr、BUN和UA水平变化趋势Table 1 The change of AMY，SCr，BUN and UA level in different groups（n＝30，）

表1 不同组别AMY、SCr、BUN和UA水平变化趋势Table 1 The change of AMY，SCr，BUN and UA level in different groups（n＝30，）

*P＜0.01vscontrol group ＃P＜0.01vsSAP 1h group △P＜0.01vsSAP 3h group ▲P＜0.01vsSAP h group ▼P＜0.01vsSAP 9h group ☆P＜0.01vsSAP 12h group ★P＜0.01vsSAP 18h group byqtestSAP：severe acute pancreatitis；AMY：amylase；SCr：serum creatinine；BUN：blood urea nitrogen；UA：uric acid

Groups AMY（U／L） SCr（μmol／L） BUN（mmol／L） UA（μmol／L）Control group 596.9±248.1 50.31±9.75 7.03±4.01 92.23±28.98 SAP 1h 1 437.9±331.9*54.80±9.38 8.95±3.37 104.40±31.86 SAP 3h 2 052.0±290.4*＃56.30±8.69 11.83±3.46*113.70±28.81*SAP 6h 3 152.9±301.4*＃△70.19±11.25*＃△15.56±4.02*＃△145.46±33.30*＃△SAP 9h 4 944.5±308.5*＃△▲76.13±12.72*＃△18.96±3.88*＃△▲188.33±33.97*＃△▲SAP 12h 5 162.8±315.9*＃△▲▼85.78±13.15*＃△▲▼25.17±4.94*＃△▲▼217.78±43.19*＃△▲▼SAP 18h 8 236.7±381.9*＃△▲▼☆126.11±14.24*＃△▲▼☆53.11±5.53*＃△▲▼☆384.44±60.02*＃△▲▼☆SAP 24h 11 800.0±200.7*＃△▲▼☆★71.33±12.10*＃△☆★21.33±3.06*＃△▲☆★168.00±15.10*＃△☆★F 4 712.944 132.242 381.583 200.882 P 0.000 0.000 0.000 0.000

表2 不同组别KIM-1、UCr和NAG水平变化趋势Table 2 The change of KIM-1，UCr and NAG level in different groups （n＝30，）

表2 不同组别KIM-1、UCr和NAG水平变化趋势Table 2 The change of KIM-1，UCr and NAG level in different groups （n＝30，）

*P＜0.01vscontrol group ＃P＜0.01vsSAP 1h group △P＜0.01vsSAP 3h group ▲P＜0.01vsSAP 6h group ▼P＜0.01vsSAP 9h group byqtestSAP：severe acute pancreatitis；KIM-1：kidney injury molecule-1；UCr：urine creatinine；NAG：β-N-acetyl amino glycosidase enzymes

Groups KIM（ng／L） UCr（mmol／L） NAG／UCr（U／mmol）Control group 40.60±29.07 2.01±0.33 17.18±9.13 SAP 1h 62.22±31.12*1.91±0.34 18.66±8.95 SAP 3h 78.09±34.02*1.81±0.30 51.21±11.62*＃SAP 6h 87.83±33.22*＃1.12±0.32*＃△108.93±10.42*＃△SAP 9h 101.44±35.94*＃△0.95±0.26*＃△134.05±10.10*＃△▲SAP 12h 119.37±30.78*＃△▲▼0.53±0.25*＃△▲▼205.25±10.16*＃△▲▼F 22.400 120.92 1 614.741 P 0.000 0.000 0.000

3 讨 论

SAP是临床常见的急腹症之一，它不仅引起胰腺本身及胰周的炎性肿胀、渗出和坏死，而且常导致全身重要脏器功能的损害，是一种发病急、进展快、并发症多、病死率高的严重疾病，病死率可达20%～40%［3－4］。SAP时常并发多系统器官功能衰竭（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），成为SAP的主要死亡原因。肾衰竭是SAP常见的并发症。笔者使用3.5%牛磺胆酸钠溶液逆行注射大鼠胰胆管，制备大鼠 SAP模型，SAP 1h组血清AMY比对照组明显升高（P＜0.01），表明SAP模型建立成功。SAP各组大鼠腹部膨隆，腹腔内有大量腹腔积液，胃肠极度扩张，体液丢失于腹腔及腹膜外间隙中，致使血容量锐减，血压下降，肾滤过压降低，肾小球滤过率下降，加之肾脏缺血，易于发生肾损伤。SAP各时间点组病理学评分均高于对照组。

SCr、BUN和UA为3种非蛋白质含氮化合物，分别是肌酸、蛋白质和核酸的代谢产物，主要经肾小球滤过随尿排除，肾脏对其重吸收和排泌量少。肾功能发生障碍时，由于肾小球滤过率下降，血液中3种化合物的浓度增加［5］。SCr、BUN、UA均于造模6h后才有明显的升高，由此可见SAP发生后并未立即发生肾小球功能的损伤［6］，12h后又加快，这种变化如同 AMY的变化一样要经历一个“平台期”，这就又进一步证实了病程中机体的抗损伤作用，但这种抵抗作用毕竟有限。三者于18h达到高峰，随即开始下降，但至24h的数值仍然高于正常值水平。这种下降说明在肾损伤病程的后期，SCr、BUN和UA不能作为判定指标。UCr主要来自血液，经过肾小球过滤后随尿液排除体外，肾小管基本不吸收且排出很少。UCr测定与 SCr刚好相反，UCr越高，说明肾脏的排除肌酐毒素功能越强，反之越差。临床上，如果UCr排出增多，一般可说明，肾功能好转，病情在向好的方向发展，反之越差。SCr、BUN和UA为反映肾小球功能的经典指标，能很好地体现出肾小球滤过功能受损的情况。但由于肾脏代偿功能强大，只要有 30%功能肾单位存在，上述指标就可以维持在正常水平，所以 SCr、BUN和UA不是反映肾功能的灵敏指标，不能作为肾功能早期受损的指标。

近年来研究［7］表明，SAP败血症时的肾衰竭是由于免疫或毒素的应激引起的急性肾小管凋亡导致的，而不是简单的血流动力学紊乱引起的。因此，对于肾小管功能的评估受到越来越多的重视和研究。

Ichimura等［8］采用表象差异分析在缺血－再灌注大鼠肾细胞中识别一种新的Ⅰ型跨膜蛋白，命名为KIM-1，其大量表达于缺血－再灌注损伤后再生的近曲小管上皮细胞，而在正常肾组织中表达甚微。当肾小管上皮细胞受损时，KIM-1的产物能够通过尿中排出，尿中KIM-1水平能够反映组织中KIM-1表达情况及炎症反应程度，并与肾脏功能密切相关。因此，检测尿中KIM-1水平可以间接评价肾脏损伤的情况。同时研究［9］表明，KIM-1不受尿液理化性质改变的影响，可在尿中长时间保持稳定，避免了测定尿液其他指标时所存在的干扰。本研究结果显示，KIM-1在造模1h后就已经开始升高，几乎与SAP的发生“同步”，并且随着病情的加重而持续上升，而此时肾小管尚未有镜下的改变，直至造模后3h镜下才出现肾小管上皮细胞的水肿，9h偶见上皮细胞坏死。因大鼠于造模12h之后处于无尿状态，故18h与 24h未能留取足够的尿液进行检测。但是KIM-1的变化趋势与肾损伤评分的变化趋势一致。因此在SAP造成的肾损伤中，肾小管的损伤要早于肾小球的损伤。

NAG是广泛存在于各组织溶酶体中的一种高相对分子质量（140 000）的酸性水解酶，近端肾小管上皮细胞中含量特别丰富，正常情况下，血清中的NAG不能通过肾小球滤过膜，因而NAG可作为肾小管功能损害最敏感的指标之一［10－11］。因尿酶浓度随尿流率而变动，用“酶单位／肌酐”比值来计算酶排出率，以校正尿量变化对尿酶活性的影响，效果较好［12］。本研究结果表明，不做校正的NAG值变化于造模9h后呈下降趋势，经校正后，于造模9h后仍然呈现上升趋势，从而排除了尿量减少对结果的影响，使指标更贴近于实际情况。NAG同KIM-1一样也于造模后1h开始升高，敏感度较高。

KIM-1、NAG作为反映肾小管功能受损的指标，在SAP发生早期即有所升高，明显早于其他反映肾损伤的指标。因此，可以对肾损伤进行早期诊断，特异性和敏感性均较高。这也验证了SAP并发肾损伤的起始部位是肾小管，支持了炎症介质和细胞因子的作用，因此肾小管发生损伤决定着肾脏疾病的预后和转归。至于肾小球损伤是否是由肾小管损伤而引起，需要进一步研究。本研究采用的肾损伤组织学评分，主要反映的是肾小管损伤，造模后18h与24h评分差异无统计学意义，此时镜下观察肾小管损伤严重，上皮细胞坏死脱落，管腔内管型形成，甚至阻塞管腔，且18h的镜下也开始出现肾小球的瘀血，这说明肾小球出现形态学改变后，肾小管损伤的加重相对停止。肾小管的损伤或许是个触发因素，加重了肾小球损伤。但具体作用机制尚需研究。

综上所述，肾损伤的程度随SAP病程延长和病情加重呈递增趋势，但发病9h是个转折点，损伤程度相对减缓；且肾小管的损伤早于肾小球损伤的发生。KIM-1和NAG作为判定肾小管损伤的指标，敏感度和特异度均较好，优于Cr、BUN和UA，且能够进行早期诊断，对判断SAP时肾损伤的程度及预后有重要意义。

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［4］郑吉敏，刘娜，张建，等.114例急性胰腺炎临床特点分析［J］.临床荟萃，2014，29（4）：445－446.

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［12］胡英华，胡红文，赵磊.尿酶检测在诊断早期肾脏损伤中的应用［J］.河北医科大学学报，2010，31（7）：849－850.

（本文编辑：赵丽洁）

CHANGE OF SERUM AND URINE BIOCHEMICAL INDEXES IN KIDNEY DAMAGE RATS WITH SEVERE ACUTE PANCREATITIS

SHEN Wei，LI Qinghuai*，LI Xiaoyu，YAN Li，ZHANG Linlei
（Department of Glands Surgery，the Second Hospital of Hebei Medical University，Shijiazhuang050017，China）

ObjectiveTo observe the change of serum and urine biochemical indexes in kidney damage rats with severe acute pancreatitis（SAP）.MethodsA total of 240 healthy male Sprague-Dawley rats were selected as the research objects，and the rats were randomly divided into eight groups（each group，n＝30）by random number table，named as SAP different time group（SAP 1h，3h，6h，9h，12h，18h，24h group）and the control group.The serum amylase（AMY），serum creatinine（SCr），blood urea nitrogen（BUN）and blood uric acid（UA），the urine creatinine（UCr），renal injury molecules（KIM）-1 andβ-N-acetyl amino glycosidase enzymes（NAG）of different groups were compared.ResultsThe levels of SCr，BUN and UA of SAP 1h，3h，6h，9h，12h，18h，24h group were higher than those of the control group，the differences were statistically significant（P＜0.05）.The UCr levels of SAP 1h，3h，6h，9h，12h group were lower than those of the control group，the levels of KIM-1 and NAG were higher than those of the control group，the differences were statistically significant（P＜0.05）.ConclusionIn SAP kidney damage，the renal tubular injury is earlier than the capillary damage.The KIM-1 and NAG are therenal tubular damage judge indexes，the sensitivity and specificity were better than Cr，BUN and UA for early diagnosis of SAP kidney damage.

pancreatitis，acute necrotizing；acute kidney injury；biological markers重症急性胰腺炎（severe acute pancreatitis，SAP）因其发病凶险，病情复杂多变，常并发多脏器功能衰竭，当病程发展为肾功能障碍后，病情变得更加复杂、危重。目前，学术界对于SAP并发肾损伤的研究多集中在病因及机制和针对其机制所采取的抑制炎症细胞和炎症因子的治疗措施上［1］。但对于其发病的详细过程还不甚明了，尤其是肾损伤病程中血清和尿液生化指标的变化还没有一个完整的监测。为此，笔者认为诱导建立大鼠 SAP模型，动态观察肾脏损伤的血清及尿液生化指标变化趋势并探讨其发生机制，可为临床诊治提供参考。现报告如下。

R576

A

1007-3205（2014）10-1117-04

2014－06－27；

2014－08－15

河北省科技支撑计划项目（08276101D-84）

申伟（1982－），女，河北石家庄人，河北医科大学第二医院医师，医学博士，从事甲状腺外科疾病诊治研究。

*通讯作者。E-mail：liqh4011＠163.com

10.3969／j.issn.1007-3205.2014.10.001