高渗氯化钠羟乙基淀粉溶液对重度失血性休克大鼠肾脏的影响

陆化梅，耿智隆，杨木强，赵 峰，梁 静，赵小利

高渗氯化钠羟乙基淀粉溶液对重度失血性休克大鼠肾脏的影响

陆化梅1，耿智隆2，杨木强2，赵 峰2，梁 静3，赵小利3

目的 观察高渗氯化钠羟乙基淀粉溶液(hypertonic sodium chloride hydroxyethyl starch，HSH)对重度失血性休克大鼠肾脏再灌注损伤的影响。方法 雄性SD大鼠48只随机分为4组，分别为正常对照组(N组)、单纯休克组(NR组)、乳酸林格液复苏组(LR组)及HSH复苏组(HSH组)，每组12只。采用改良Wigger’s法复制失血性休克动物模型，分别于休克前(Ts)、处死前(Td)取静脉血检测尿素氮(BUN)及肌酐(Cr)含量。NR组在休克后1 h即刻、其余组在复苏后4 h处死大鼠取肾组织测定细胞间黏附分子1(ICM-1)表达，光镜下观察各组大鼠肾组织病理变化并比较肾小管损伤(Paller评分)程度。 结果 与N组比较，NR组、LR组和HSH组Td时间点静脉血中BUN及Cr水平均升高(P<0.05)；肾组织ICM-1表达增加(P<0.05)，肾小管Paller评分升高(P<0.05)，肾组织病理学损伤明显。与LR组比较，HSH组ICM-1表达减少， Paller评分降低，差异有统计学意义(P<0.05)，且肾组织病理学损伤较轻。结论 与LR相比，HSH液体复苏能减轻对重度失血性休克大鼠肾脏的再灌注损伤。

出血性休克;高渗氯化钠羟乙基淀粉;肾

器官缺血后由于血供减少，传递给组织的氧和其他营养物质不能满足细胞代谢的需要而发生缺血损伤。液体复苏是治疗失血性休克的基本措施，然而血液供应恢复后，虽然缺血组织氧供增加，细胞氧化代谢得到改善，但组织损伤反而明显加重即所谓的再灌注损伤。失血性休克及液体复苏本质上属于缺血再灌注损伤。作为高血流器官，肾脏对缺血及再灌注均十分敏感，易出现急性损伤，甚至功能衰竭。HSH是一种高渗-高胶渗透压混合液，具有等渗溶液不可比拟的优越性，在失血性休克早期复苏中应用不仅能迅速扩容，而且具有改善心功能、降低外周血管阻力和免疫调节功能[1]。以往的研究表明其对缺血再灌注后的肺、肝脏有一定保护作用，但其对肾是否具有保护作用及可能的机制目前尚未完全阐明。本研究应用重度失血性休克大鼠模型，观察休克后液体复苏对肾组织损伤的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康成年雄性SD大鼠60只，体重(300±20)g，由甘肃省中医学院动物实验中心提供 [许可证号SCXK(甘)2006-0006-0000195]。于实验前适应性饲养5 d，保持饲养环境温度22～26 ℃，湿度40%～70%，自由进食和饮水，每12 h昼夜交替1次。

1.2 模型制备 实验前12 h禁食，自由饮水。实验时控制环境温度为22～26 ℃，采用腹腔注射3%戊巴比妥钠(50 mg/kg)麻醉大鼠，右股动脉插管监测平均动脉压(MAP)和放血，右股静脉插管用于输液。所有导管均采用7.5 U/ml的肝素生理盐水预处理。插管后，按500 U/kg剂量给予大鼠全身肝素化处理。稳定10 min，待生命体征平稳后，采用改良wigger’s法[2]复制失血性休克模型。模型建立：经右股动脉导管放血，30 min内使MAP降低至35 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，通过放血或自体血回输方式维持MAP 于(35±5)mmHg并保持60 min。实验全程大鼠保持自主呼吸，控制肛温为(37.0±0.5)℃。

1.3 复苏方案及分组 采用随机数字表法将SD大鼠分为4组，分别为正常对照组(N组)、单纯休克组(NR组)、乳酸林格液复苏组(LR组，安徽环球药业股份有限公司)和高渗盐羟乙基淀粉复苏组(HSH组，北京费森尤斯卡比医药有限公司)。N组大鼠仅麻醉，右股动静脉置管，不放血，不复苏；NR组大鼠麻醉后，右股动静脉置管，制备重度失血性休克模型，并于模型制备成功1 h后处死；LR及HSH组大鼠麻醉后，右股动静脉置管，制备重度失血性休克模型后进行复苏。复苏方法为：LR组在休克1 h后给予3倍失血量LR液复苏，20 min内恒速输注； HSH组按照6 ml/kg的剂量给予大鼠HSH液复苏，5 min内恒速泵入；N组、LR组及HSH组(复苏液恒速输注完毕后)，给予生理盐水6 ml/(kg·h)维持输注4 h。

1.4 指标检测

1.4.1 静脉血尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)含量 在休克前(Ts)及处死前(Td)从股静脉抽血1 ml，抽血的同时以等量血回输，所抽静脉血在4 ℃条件下 3000 r/min离心15 min，取上清液采用紫外分光光度计测量BUN、Cr的含量。

1.4.2 肾组织ICM-1蛋白含量 NR组在休克1 h后即刻，其余组在复苏后4 h时间点，处死大鼠，取新鲜肾组织，用4%多聚甲醛固定后常规石蜡包埋并做组织切片，采用免疫组化SP法染色，具体操作见试剂盒(美国R&D公司)说明书。 光镜下观察，阳性表达呈棕黄色颗粒。采用AX-08电动万能显微镜(OLYMPUS公司)进行图像采集，利用Image Pro Plus图像分析软件进行分析。在10×40视野下每张切片任选10个视野进行观察，计算光密度值作为半定量参数，测量ICM-1的表达。

1.4.3 肾脏组织形态学观察 NR组在休克1 h即刻，其余组在复苏后4 h时间点处死大鼠，取部分肾组织，4%甲醛固定，经常规脱水、包埋、切片后，行HE染色，于光镜下观察肾组织病理学改变。每个视野选取10个肾小管进行评分，按5个视野(即50个肾小管)计分，计分标准依据Paller法[3]：肾小管扩张，细胞扁平记1分，刷状缘损伤或脱落1分或2分，管型2分，肾小管腔内有脱落的坏死细胞未形成管型或碎片1分。

2 结 果

2.1 静脉血BUN、Cr的含量 在Ts时间点，N、NR、LR及HSH组大鼠静脉血BUN、Cr的含量无明显差异。与N组相比，在Td时间点NR组(P=0.043，P=0.032)、LR组(P=0.034，P=0.021)及HSH组(P=0.021，P=0.015)静脉血中BUN及Cr升高，差异有统计学意义；与NR组比较， 在Td时间点LR组(P=0.043，P=0.010)及HSH组(P=0.034，P=0.023)BUN、Cr升高，差异有统计学意义；而在Td时间点HSH组BUN、Cr 含量与LR组相比较低(P=0.020，P=0.014)，差异有统计学意义。见表1。

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

注：N组为正常对照组；NR组为单纯休克组；LR组为乳酸林格液复苏组；HSH组为高渗氯化钠羟乙基淀粉溶液复苏组；Ts为休克前，Td为处死前，①与N组比较，P<0.05；②与NR组比较，P<0.05；③与LR组比较，P<0.05

2.2 肾组织中ICM-1蛋白含量及肾小管Paller评分 与N组比较，NR组(P=0.013，P=0.039)、LR组(P=0.024，P=0.042)及HSH组(P=0.032，P=0.002)ICM-1蛋白含量和肾小管Paller评分升高，差异有统计学意义；与NR组比较，LR组(P=0.037，P=0.001)及HSH组(P=0.029，P=0.019)ICM-1蛋白含量、肾小管Paller评分升高，差异有统计学意义； HSH组ICM-1蛋白含量及肾小管Paller评分与LR组相比较低(P=0.014，P=0.033)，差异有统计学意义。见表2。

2.3 Pearson相关性分析 ICM-1与Cr的Pearson相关系数0.899，P<0.01。ICM-1与肾小管Paller评分的Pearson相关系数0.967，P<0.01。Pearson相关性分析显示ICM-1水平与静脉血Cr水平及肾小管损伤程度明显相关。

2.4 肾组织病理学改变 光镜下观察N组肾组织基本正常，可见少许炎性细胞浸润； NR组肾小管肿胀，刷状缘少许损伤，并出现少量炎性细胞浸润；LR组肾小管上皮细胞肿胀，出现不同程度的变性与坏死，肾小管刷状缘脱落或部分脱落，近曲小管并见管型，肾间质局部水肿及显著炎性细胞浸润； HSH组病理变化较LR组减轻，光镜下见肾小管上皮肿胀减轻，肾小管刷状缘部分脱落，少量炎性细胞浸润，肾小管Paller评分低于LR组。见图1。

表2 各处理组大鼠肾组织ICM-1蛋白含量及肾小管Paller评分

组别ICM⁃1Paller评分N组0．306±0．0218．94±2．56NR组0．545±0．037①11．39±3．23①LR组0．958±0．033①②22．59±1．98①②HSH组0．715±0．021①②③18．90±2．77①②③

注：N组为正常对照组；NR组为单纯休克组；LR组为乳酸林格液复苏组；HSH组为高渗氯化钠羟乙基淀粉溶液复苏组；①与N组比较，P<0.05；②与NR组比较，P<0.05；③与LR组比较，P<0.05

图1 各处理组大鼠肾组织病理学观察(HE染色，×200)

3 讨 论

失血性休克液体复苏中关于晶体和胶体优点的比较一直都有研究。目前的研究认为，对于失血性休克液体复苏，改善组织灌注的同时，有效减轻液体复苏后器官损伤是降低死亡率的关键。HSH是人工胶体和高渗氯化钠的联合，其中高渗盐成分能迅速提高血液晶体渗透压，直接产生扩容作用。而胶体成分扩容时间长，可减轻组织水肿但大量输注能加重炎性反应，干扰凝血功能，二者联合，扬长避短，是失血性休克早期复苏较为理想的复苏液[3]。

BUN 和Cr是人体的代谢产物，主要通过肾小球的滤过功能经肾脏排出体外，是临床上常用来反映肾脏功能的指标。两者数值升高，代表肾小球滤过功能降低，说明肾组织损伤。本研究中，与N组相比，NR组、LR组及HSH组BUN及Cr均明显升高，表明缺血导致肾组织损伤；与NR组相比，分别应用LR与HSH复苏后，BUN及Cr均明显升高，说明液体复苏导致肾脏的再灌注损伤，但HSH组BUN及Cr含量低于LR组，表明HSH能减轻液体复苏对肾脏的再灌注损伤。

ICM-1是黏附分子免疫球蛋白超家族成员，能介导白细胞与血管内皮细胞的黏附作用，在肾脏再灌注损伤中起重要作用，其含量与肾脏损伤程度正相关。本研究中，与LR比较，HSH组ICM-1表达减少，肾小管Paller评分降低，表明肾脏再灌注损伤较轻。这与肾组织病理学改变一致，表明HSH对失血性休克液体复苏后肾功能恢复有促进作用。

HSH属于高渗胶体混合液，有研究表明，高渗盐可刺激细胞膜上的渗透压信号肽，其活化能抑制细胞因子的激活以及进一步的级联放大效应，抑制炎症反应[4]。此外，高渗盐还通过PKA途径直接抑制NADPH氧化酶的形成，降低氧自由基的过度产生。HSH液中羟乙基淀粉成分能部分阻断丝裂素活化蛋白激酶信号通路中MEKK1，降低NF-κB的转录和翻译水平[5]。综上所述，与LR组比较，HSH虽能较明显减轻肾组织缺血再灌注损伤，但并不能完全阻断其损伤，表明肾脏缺血再灌注损伤机制的复杂性。因此笔者认为，对于失血性休克更理想的液体复苏方法还有待进一步的深入研究。

[1] 陆化梅,魏利娟,杨木强,等.三种液体复苏对重度失血性休克大鼠肝脏氧自由基的影响[J]. 解放军医学杂志, 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,马晓旭,谢俊然,等.羟乙基淀粉(130/0.4)对大鼠肾脏缺血再灌注损伤的保护[J].中华医学杂志,2007,87(45):3224-3227.

(2014-09-20收稿 2014-10-17修回)

(责任编辑 付 辉)

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

全军十一五面上基金(06MA083)

陆化梅，硕士，主治医师，E-mail：chongjialu@163.com

1. 471000，河南省洛阳正骨医院麻醉科；2. 730050，兰州军区兰州总医院麻醉科；3. 471000 洛阳，河南科技大学第一附属医院病理科

耿智隆，E-mail：zlgch@hotmail.com

R965