彩色多普勒超声评估厄贝沙坦对糖尿病肾病大鼠肾脏血流动力的影响

张秀丽,张　艳,王学清

(郑州大学第一附属医院 超声科,河南 郑州450052)



彩色多普勒超声评估厄贝沙坦对糖尿病肾病大鼠肾脏血流动力的影响

张秀丽*,张艳,王学清

(郑州大学第一附属医院 超声科,河南 郑州450052)

摘要：目的运用彩色多普勒超声评估厄贝沙坦对糖尿病肾病大鼠肾脏血流动力的影响。方法雄性SD大鼠随机分为3组：对照组、糖尿病肾病组(DN组)、厄贝沙坦组。给予相应的干预8周后，测量收缩期峰值流速(Vsmax)、舒张期最低流速(Vdmin)及阻力指数(RI)，检测血尿指标，比较各组之间的差异，并做相关分析。结果彩色多普勒动态观察，DN组大鼠肾脏主肾动脉、段动脉血流信号清晰可见，部分叶间或弓形动脉粗细不等或血流信号减少，彩色多普勒血流呈非典型树支状分布。厄贝沙坦组肾脏血流信号改善，接近对照组。DN组和厄贝沙坦组Vsmax和Vdmin较对照组显著降低，进一步的组间比较显示厄贝沙坦组Vsmax和Vdmin显著高于DN组，分别为21.52±4.31 cm/s vs 16.63±2.85 cm/s，P=0.005和8.07±1.66 cm/s vs 5.41±1.11 cm/s，P=0.002，而RI低于DN组(0.62±0.12 vs 0.73±0.14，P=0.046)。DN组和厄贝沙坦组体重、肾重、相对肾质量、血糖和24 h尿蛋白量显著高于对照组(P<0.001)；与DN组比较，厄贝沙坦组肾重、相对肾质量和24 h尿蛋白量显著下降(P<0.05)。进一步的相关分析显示24 h-UP与Vsmax和Vdmin呈负相关，相关系数分别为-0.869和-0.846(P<0.001)，而与RI呈正相关(r=0.767，P<0.001)。结论彩色多普勒超声检查显示厄贝沙坦可改善糖尿病肾病大鼠肾脏血流动力。

关键词：彩色多普勒；超声；厄贝沙坦；糖尿病肾病

(ChinJLabDiagn,2016,20:0533)

糖尿病肾病是最常见的糖尿病微血管并发症之一，是导致终末期肾脏疾病的主要原因[1-3]。众多研究已经证实血管紧张素受体拮抗剂对糖尿病肾病血流动力学有改善作用[4]。研究表明，彩色多普勒超声检查技术尤其是频谱多普勒技术可以通过检测肾脏血流动力学指标的变化，对早期糖尿病肾病的鉴别有一定积极作用[5]。本研究通过建立糖尿病肾病大鼠模型，运用厄贝沙坦干预，观察大鼠肾脏血流动力学的变化，并结合大鼠病理改变，评价彩色多普勒超声检查技术对厄贝沙坦治疗糖尿病肾病血流动力学指标的影响。

1材料与方法

1.1实验动物与试剂雄性SD大鼠30只，购自河南省实验动物中心，质量200-260 g；造模所用链脲菌素(STZ)购自美国Sigma公司。

1.2超声诊断仪ALOKAα10超声诊断仪，探头频率 4-13 MHz。

1.3动物模型的建立及分组查随机数字表，将实验动物随机分为对照组(n=10)，模型组(n=20)，大鼠过夜禁食大于17 h，自由饮水，血糖仪(美国 强生)测空腹血糖后，模型组以STZ(以1%浓度溶于枸橼酸缓冲液，10 min内现配现用)55 mg/kg一次性腹腔注射，对照组按体质量予相当量枸橼酸缓冲液腹腔注射。48-72 h后测随机血糖≥16.7 mmol/L，尿糖强阳性且24 h尿微量白蛋白排泄率>30 mg/24 h为大鼠糖尿病肾病模型诱导成功[6]。将造模成功的20只大鼠，再随机分为DN组(n=10)和厄贝沙坦组(n=10)，厄贝沙坦(安博维,杭州赛诺菲安万特民生制药有限公司生产) 剂量为50 mg/kg/d，蒸馏水配成悬混液给予灌服，DN组仅给予生理盐水，连续8周。对照组和DN组按体质量予相当量溶媒灌胃。所有大鼠8周实验期间自由进食、饮水，不应用胰岛素。

1.4标本收集与检测各组动物处死前置于代谢笼中，准确收集24 h尿液，测24 h尿蛋白量。4℃生理盐水反复灌洗肾脏后，游离左肾，称质量，沿肾门纵向剖开，肾组织标本经10%中性缓冲福尔马林固定、梯度乙醇脱水、二甲苯透明、浸蜡、包埋、石蜡切片(3 μm)，常规脱蜡后，PAS染色，高倍镜(×400)下观察肾脏组织形态学改变。切片后，HE染色观察大鼠肾小球、肾小管形态结构等。

1.5肾脏血流彩色多普勒超声检查乙醚麻醉大鼠，裸露大鼠背部皮肤。彩色多普勒超声在二维模式显示大鼠左侧肾脏的最大冠状切面；彩色多普勒模式观察大鼠左侧肾脏血流分布情况，切换至频谱多普勒模式下，测量位于最大冠状切面上中央的相当于肾段动脉水平的肾动脉血流频谱，连续显示至少五个心动周期以上的肾动脉血流频谱，冻结图像并测量收缩期峰值流速(Vsmax)、舒张期最低流速(Vdmin)及阻力指数(RI)；检查过程中记录并储存数据。

2结果

2.1一般资料造模后48h，与对照组比较DN组和厄贝沙坦组精神状态及被毛光滑程度明显变差，体质量增长迟滞。8周时，DN组和厄贝沙坦组体重、肾重、相对肾质量、血糖和24h尿蛋白量显著高于对照组(P<0.001)；与DN组比较，厄贝沙坦组肾重、相对肾质量和24h尿蛋白量显著下降(P<0.05)，DN组和厄贝沙坦组血糖差异无统计学意义。见表1。

表1　各组大鼠一般资料

注：与对照组比较，▽P<0.05；与DN组比较，#P<0.05

2.2肾脏病理改变光镜下通过HE 染色观察，对照组大鼠肾小球、肾小管及小管间质区结构清楚，未见明显病理学改变。DN组肾小球体积增大，系膜基质弥漫增多，系膜细胞明显增多，间质可见灶性淋巴细胞及单核细胞浸润。厄贝沙坦组大鼠肾脏病理改变较DN组减轻，系膜基质增生减轻，炎性细胞浸润减少，介于对照组和DN组之间，见图1。

2.3大鼠肾脏血流彩色多普勒超声观察动态观察，正常组大鼠肾脏血流丰富，主肾动脉、段动脉及叶间动脉清晰可见，部分弓形动脉可见，彩色多普勒血流呈树枝状分布。DN组大鼠肾脏主肾动脉、段动脉血流信号清晰可见，部分叶间或弓形动脉粗细不等或血流信号减少，彩色多普勒血流呈非典型树支状分布。DN组和厄贝沙坦组Vsmax和Vdmin较对照组显著降低，进一步的组间比较显示厄贝沙坦组Vsmax和Vd min显著高于DN组见表2。

图1　各组大鼠肾组织病理改变(×400)

组别Vsmax(cm/s)Vdmin(cm/s)RI对照组(n=10)24.16±3.359.87±2.260.57±0.12DN组(n=10)16.63±2.855.41±1.110.73±0.14厄贝沙坦组(n=10)21.52±4.318.07±1.660.62±0.12F值11.54516.6074.778P<0.001<0.0010.022

2.4大鼠肾脏血流参数与24 h-UP相关性分析为进一步了解肾脏血流动力学与糖尿病肾病的关系，我们将大鼠肾脏血流参数与24 h-UP做相关性分析，结果显示，24 h-UP与Vsmax和Vdmin呈负相关，相关系数分别为-0.869和-0.846(P<0.001)，而与RI呈正相关(r=0.767，P<0.001)，见图2-4。

图224 h-UP与Vsmax相关性图324 h-UP与Vdmin相关性 图424 h-UP与RI相关性

3讨论

肾脏血流动力学异常是糖尿病肾病的发病机制之一。近年来，研究者通过彩色多普勒超声对糖尿病患者肾脏血流动力学参数进行了检测，证实了彩色多普勒超声对早期诊断DN 具有重要临床意义，可早于微量蛋白尿出现之前发现肾脏血流动力学异常[5]。正常肾内动脉频谱表现为Vmax和Vmin加快，而RI 降低，呈高速低阻的血流动力学特点。随着糖尿病病程进展，肾小球系膜基质增多，肾脏毛细血管基底膜增厚，肾血流的前向阻力增加，出现RI升高。而随着肾脏损伤进一步加重，肾小球硬化，肾脏血流动力学参数Vmin及Vmax降低，显示高阻力、低灌注的血流动力学特征。本研究证实糖尿病肾病的这种血流动力学特点。并从侧面反映血流动力学改变参与了糖尿病肾病的发生发展过程，同时为药物干预防治糖尿病肾病提供了理论依据。

血管紧张素受体拮抗剂在临床糖尿病肾病的治疗中广泛应用，是治疗糖尿病肾病的基本药物之一。但更多基础研究关注于非血流动力学因素的肾病保护机制，如抑制促细胞外基质合成因子及抑制抗细胞外基质降解因子而抑制间质纤维化[7]，增强肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体的表达保护肾脏[8]，介导和参与足细胞的保护[9]等非血流动力学因素。本研究发现厄贝沙坦可以显著改善糖尿病肾病的血流动力学，特别显著的改善叶间或弓形动脉粗细不等或血流信号减少的现象。与国内的研究报道一致[10]。分析原因，主要是与血管紧张素受体拮抗剂药物通过降低血压、扩张出球小动脉，改善肾小球血流动力学的作用机制是一致的，血管紧张素受体拮抗剂通过抑制血管紧张素受体Ⅱ使肾小球出球小动脉松弛，降低肾小球毛细血管压力，减低蛋白尿而延缓肾脏病进展。本研究结果表明血管紧张素受体拮抗剂可能不只通过直接的血液动力学作用还通过减少炎症和(或)反应性生成来预防肾血管损害。

综上所述，彩色多普勒超声可以评估厄贝沙坦对糖尿病肾病大鼠肾脏血流动力的影响，且与基础病理改变一致，证实了其对糖尿病肾脏损伤的诊断和评估价值，为临床评估血管紧张素受体拮抗剂对糖尿病肾病的治疗效果提供了新的检测方法。

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Evaluatation the effect of irbesartan on renal hemodynamic changes in early diabetic nephropathy mice by colour Doppler ultrasound

ZHANGXiu-li,ZHANGYan,WANGXue-qing.

(DepartmentofDiagnosticsUltrasound,ThefristAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052，China)

Abstract:ObjectiveTo evaluated the effect of irbesartan on renal hemodynamic changes in early diabetic nephropathy mice by colour Doppler ultrasound.Methods30 male SD rats were randomly divided into three groups:control group,diabetic nephropathy group and irbesartan group.After 8 weeks,the systolic peak velocity (Vsmax),diastolic minimum velocity (Vdmin) and resistance index (RI) were measured by colour Doppler ultrasound.ResultsColor Doppler ultrasound showed that the blood signal of renal main artery and segmental artery was clear,and the interlobular artery became uneven,and the renal arcuate artery became not clear partly，and color doppler flow was atypical tree branch shape distribution in DN group.However,the renal hemodynamic changes was improved in irbesartan group,which was similar to the blood signal of renal in control groups.Compared with DN groups,irbesartan group had a significantly lower Vsmax and Vdmin(21.52±4.31 cm/s vs 16.63±2.85 cm/s,P=0.005 and 8.07±1.66 cm/s vs 5.41±1.11 cm/s,P=0.002,respectively).However,the RI in irbesartan group was higher than which in DN groups.In DN and irbesartan group,the weight,KW,KWI,blood sugar and the 24 h urine protein quantity is significantly higher than control group (P<0.001).Compared with the DN group,the KW,KWI,blood sugar and the 24 h urine protein quantity was significantly decreased in irbesartan group (P<0.05).Further correlation analysis showed 24 h - UP negative correlated with the Vsmax and Vdmin,the correlation coefficient was 0.869 and 0.846 respectively (P<0.001),and which was also positively related with RI (r=0.767,P<0.001).ConclusionColor doppler ultrasound examination showed irbesartan can improve renal hemodynamics in diabetic nephropathy rat.

Key words:color doppler;sonography;irbesartan;diabetic nephropathy

(收稿日期：2015-10-11)

中图分类号：R587.2

文献标识码：A

*通讯作者

文章编号：1007-4287(2016)04-0533-04