顺铂致兔急性肾损伤的序贯观察
2017-03-13贾化平梁会泽张明明宋文静
乔 实,贾化平,梁会泽,李 华,张明明,宋文静
(1.安徽医科大学解放军306临床学院超声医学科,北京 100101;2.中国人民解放军306医院超声医学科,北京 100101)
研究报告
顺铂致兔急性肾损伤的序贯观察
乔 实1,贾化平2,梁会泽1,李 华2,张明明2,宋文静2
(1.安徽医科大学解放军306临床学院超声医学科,北京 100101;2.中国人民解放军306医院超声医学科,北京 100101)
目的 探讨单次静脉注射顺铂致兔急性肾损伤(AKI)的病程进展规律。方法 雄性新西兰兔40只,随机分为5组,每组8只。经耳缘静脉单次注射顺铂(5 mg/kg)制作急性肾损伤模型,按照观察时间点分为注射顺铂后6 h组(T6)、12 h组(T12),24 h组(T24),36 h组(T36)及48 h组(T48),分别于注射前及注射后相应时间点检测兔静脉血血尿素氮(BUN)及血肌酐(SCr)值。应用SPSS 22.0统计软件对数据进行统计分析,P<0.05为差异具有统计学意义。在各实验节点,处死实验兔,获取各组兔肾组织标本,常规石蜡切片,HE染色光镜下观察。结果 与注射前相比,注射顺铂后各组BUN及SCr值均明显升高,建模24 h以后各组所有实验兔达到急性肾损伤标准,损伤呈进行性加重。HE染色光镜下观察以T48组变化更明显。结论 单次静脉注射顺铂可引起兔急性肾功能损害,48 h内呈进行性加重。
兔;肾损伤;顺铂;生化指标
顺铂(CDDP)是目前临床上常用的肿瘤化疗药物之一,对多种恶性肿瘤具有良好的治疗效果,其疗效与剂量成正比,但顺铂具有肾毒性、耳毒性,、胃肠道毒性及致吐等副作用,其中以肾毒性最为常见,其损伤程度亦与剂量成正比[1]。顺铂肾毒性机制尚未完全阐明,据统计,约有3成的患者在使用顺铂后会出现肾功能损伤,其中大部分为急性发病,具有起病急、发展快的特点[2]。肾毒性是限制顺铂使用剂量的主要因素,了解顺铂致急性肾损伤的进展规律,是进行相关研究的基础。目前,临床上仍以血尿素氮(BUN)及血肌酐(SCr)作为顺铂致肾功能损伤监测指标[3],本研究对顺铂致兔急性肾损伤模型BUN及SCr进行序贯检测,以期了解顺铂致急性肾损伤的病程进展规律。
1 材料和方法
1.1 动物模型的建立
雄性新西兰兔40只,由北京海淀区兴隆实验动物养殖场提供【SCXK(京)2011-0006】,体重2.1~2.4 kg,平均2. 29±0.29 kg,随机分为5组,每组8只,经耳缘静脉单次注射顺铂(5 mg/kg)建立急性肾损伤模型,按照观察时间点分为注射后6 h组(T6)、12 h组(T12),24 h组(T24),36 h组(T36)及48 h组(T48),分别于注射顺铂前及注射后相应时间点,经耳缘静脉抽取1 mL静脉血,检测BUN及SCr值。在各实验节点,处死实验兔,获取各组兔肾组织标本,10%甲醛溶液固定,常规石蜡包埋、切片,HE染色光镜下观察。
1.2 统计学方法
2 结果
2.1 各组资料均满足正态分布,配对设计t检验
结果证实:各组实验兔血BUN及SCr在造模后48 h内均较造模前发生了不同程度的升高(表1,图1~2),通过分析各组实验兔造模前后BUN及SCr值,根据KDIGO标准[3],T6组仅有2只实验兔发生了AKI,T12组有6只实验兔发生了AKI,T24、T36及T48组实验兔均发生了AKI。
表1 注射顺铂前后兔静脉血BUN及SCr值比较
注:*与建模前相较P<0.05
Note.*P<0.05 vs. before injection
(A:正常组;B:T12组;C:T36组;D:T48组)HE染色X100图3 肾脏病理切片A: Normal control group; B: T12 group; C: T36 group; D: T48 group.HE staining. ×100Fig.3 Pathological changes in the rabbit kidney tissues.
图1 注射顺铂前后兔静脉血BUN值比较Fig.1 Comparison of blood BUN before and after the injection of cisplatin
图2 注射顺铂前后兔静脉血SCr值比较Fig.2 Comparison of blood SCr before and after the injection of cisplatin
对所有组造模后数据采用SNK-q检验进行两两之间比较,发现:(1)T6组及T12组BUN之间无明显差异;(2)T24组BUN相较于T6组及T12组明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05);(3)相较于其他组,T36组及T48组BUN升高最为显著,但两者间没有明显差异(P>0.05);(4)T6组、T12组及T24组间SCr两两比较无明显差异(P>0.05);(5)T36组SCr水平高于T6组、T12组及T24组,差异具有统计学意义(P<0.05);(6)T48组SCr水平显著高于其他组(P<0.05)。
2.2 病理结果显示
T6组及T12组家兔肾小管上皮细胞未发生明显的水肿及空泡样改变,周围无明显的炎性细胞,肾小管腔内无管型阻塞。T24及T36组切片可见渗出的炎性细胞排列于肾小管上皮细胞周围,部分肾小管腔内有管型阻塞,肾小管上皮局部水肿增厚,发生空泡样改变,部分上皮变性坏死。T48组切片炎性细胞渗出明显,肾小管上皮水肿、空泡样变、坏死较其余组进一步加重,肾小管管型阻塞普遍,部分肾小管结构崩解,原有结构难以辨识(图3)。所有组肾小球形态基本完整,结构未发生明显改变。
3 讨论
顺铂是目前临床上用于肿瘤化疗的主要药物之一,对前列腺癌、卵巢癌、乳腺癌等多种实体肿瘤具有良好的疗效。但由于其毒性及疗效均与使用剂量成正比,致使其在临床诊疗工作中的使用剂量受到限制[4]。顺铂最主要的不良反应是肾损伤,尽管目前临床已采用水化等措施预防肾毒性的发生,但其发生率仍高达1/3[5],多疗程化疗时甚至可达75%[2]。肾毒性是限制顺铂使用剂量的主要因素,了解顺铂致急性肾损伤的进展规律,是进行相关研究的基础。
目前临床使用最广泛、接受度最高的AKI诊断标准由KDIGO(Kidney Disease:Improving Global Outcomes,改善全球肾脏病预后组织)制定,认为符合以下情况之一者即可诊断为AKI:(1)48 h内血清肌酐值增加≥0.3 mg/dL(26.5 μmol/L);(2)在发病前7 d血清肌酐值较基线增高≥1.5倍;(3)尿量<0.5 mL/kg/h,持续6 h以上。由于既往文献报道中,未制定兔急性肾损伤的诊断标准,因物种不同,靠观测血肌酐升高值及尿量减少值,并不能诊断兔的急性肾损伤,因此本研究采用KDIGO标准第二条即在发病前7 d血清肌酐值较基线增高≥1.5倍为标准诊断兔急性肾损伤。
通过对所有实验兔造模前、后BUN及SCr的观察比对,根据KDIGO标准,造模后24 h AKI已发生,说明顺铂致AKI起病早,发展快。有学者经腹腔灌注顺铂造成兔的急性肾损伤,并将造模后24 h、48 h BUN及SCr与造模前进行比较,发现两者在造模后24 h升高明显,在48 h升高更加显著[6],腹腔灌注顺铂的小型猪急性肾损伤的实验中,造模后3 h尿液BUN及SCr就出现显著改变[7],另有学者制作顺铂所致大鼠急性肾损伤模型,亦于早期发现BUN及SCr的显著改变[8],这些研究与本实验结果一致。在经腹腔注射顺铂制作大鼠急性肾损伤模型的实验研究中,发现在造模后6 h BUN与SCr较造模前无明显变化[9],推测可能是由于实验动物的不同,使得结果与本实验不同,提示不同物种对顺铂肾毒性耐受性的差异。另有多个实验使用甘油肌注法制作兔肾损伤模型,发现在造模后6 h及24 h BUN及SCr测值未均发生明显变化[10-12],推测可能是由于模型制作途径的不同,致使结果与本实验不同。
造模后12 h内BUN、SCr测值及病检结果之间比较无显著差异,提示顺铂所致肾损伤在初期较为稳定,已有的实验研究亦证实了这一点[9]。T24BUN较T12显著升高,T36SCr较T24显著升高(图1、2),说明顺铂所致肾功能障碍恶化加重,镜下表现亦证实了这一改变趋势(图3)。本研究结果提示在预测顺铂致兔肾损伤病情的加重上,BUN要比SCr敏感,申俊等[13]在动物实验研究中发现,在顺铂所致肾损伤成功的基础上,BUN比SCr升高的时间点早,认为BUN比SCr在预测顺铂所致肾损伤病情加重上更加敏感,该结论也与本研究的结果相同。T48组与T36组BUN相比未发生显著改变(P>0.05),可能与这两组实验兔在造模后期均发生了不同程度上的拒食、水现象及顺铂胃肠道毒性有关。BUN大部分来源于食物中的蛋白质代谢,易受到饮食影响,造模后期实验兔受顺铂致吐及胃肠道毒性影响而拒食,故其BUN短时间内不再升高[14]。
顺铂所致肾损伤具有起病急,进展快的特点,早发现、早处理对提高肿瘤化疗效果,指导临床化疗工作意义重大。本研究揭示了单次静脉注射顺铂致兔早期肾损伤的进展规律,为该方面的研究提供了实验依据。
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Sequential observation of acute kidney injury induced by cisplatin in rabbits
QIAO Shi1,JIA Hua-ping2,LIANG Hui-ze1, LI Hua2, ZHANG Ming-ming2, SONG Wen-jing2
(Department of Ultrasound, the 306th Clinical College of PLA, Anhui Medical University, Beijing 100101, China; 2. Department of Ultrasound, the 306th Hospital of PLA, Beijing 100101)
Objective To evaluate the disease course of acute kidney injury (AKI) induced by single intravenous injection of cisplatin in rabbits. Methods Forty male New Zealand rabbits were divided into 5 groups, 8 rabbits in each group. Acute kidney injury models were made by a single injection of cisplatin in the ear vein of rabbits, and five groups were defined as T6, T12, T24, T36and T48according to the detection time of the blood urea nitrogen (BUN) and serum creatinine (SCr) in the rabbits. Blood BUN and SCr were detected before and immediately after cisplatin injection. The data were analyzed with SPSS 22.0 software, andP<0.05 was considered as statistically significant. The rabbits were sacrificed and kidney samples were taken for routine pathological examination. Results Compared with the data pre-injection, the blood BUN and SCr were increased significantly, and the experimental rabbits were consistent with the criteria of AKI according to the criteria of "Kidney Disease: Improving Global Outcomes Organization (KDIGO standard)" at 24 h after injection of cisplatin. The acute kidney injury of the rabbits was progressively worsening in 48 hours. More severe pathological changes were observed in the 48 hour group than in the other groups. Conclusions Progressive renal injury of rabbit kidney can be induced by single intravenous injection of cisplatin.
Rabbits; Kidney injury; Cisplatin; Bio-marker
乔实(1989-),男,医师,在读硕士,专业:超声诊断。E-mail: 401043236@qq.com。
梁会泽(1957-),男,硕士生导师,教授。E-mail: lianghuize@126.com;贾化平(1972-),男,硕士生导师,副教授。E-mail: 283407206@qq.com。
R-33
A
1671-7856(2017) 02-0055-04
10.3969.j.issn.1671-7856. 2017.02.010
2016-07-13