迪里拜爾·阿不都瓦熱斯喬振奎張 銳

（1 烏魯木齊市友誼醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)二科，新疆 烏魯木齊 830049；2 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150001；3 黑龍江省醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150001）

缺血后處理對(duì)缺血再灌注損傷腎臟保護(hù)的研究進(jìn)展

迪里拜爾·阿不都瓦熱斯1喬振奎2張 銳3

（1 烏魯木齊市友誼醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)二科，新疆 烏魯木齊 830049；2 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150001；3 黑龍江省醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150001）

腎缺血再灌注損傷（ischemia reperfusion injury，IRI）是急性腎衰竭的常見(jiàn)原因，也是腎移植、腎切開(kāi)取石術(shù)、腎部分切除術(shù)等復(fù)雜手術(shù)和血管外科的主動(dòng)脈修補(bǔ)術(shù)等早期功能恢復(fù)和長(zhǎng)期存活的主要因素之一。本文綜述了腎臟缺血/缺氧引起的病理變化，腎臟缺血再灌注損傷發(fā)生機(jī)制及缺血后處理防治腎缺血再灌注損傷的機(jī)制研究概況。

缺血后處理；缺血再灌注損傷；腎臟；保護(hù)

腎移植等復(fù)雜手術(shù)中阻斷腎臟血流而引起組織器官缺血，當(dāng)組織器官得到血液再灌注后可使其功能得到恢復(fù)，損傷的結(jié)構(gòu)可以得到修復(fù)，但一定情況下的缺血后再灌注不僅不能使腎臟功能恢復(fù)，反而加重腎臟的功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷。這種在缺血基礎(chǔ)上恢復(fù)血流后組織損傷反而加重，甚至發(fā)生不可逆性損傷的現(xiàn)象稱為缺血再灌注損傷。成為影響術(shù)后患者康復(fù)及生存率的重要因素。所以如何減輕和預(yù)防腎臟IRI，一直是腎臟保護(hù)的重要課題。

1 腎臟缺血/缺氧引起的病理變化

缺血/缺氧損傷是導(dǎo)致各種急、慢性腎臟病發(fā)病和進(jìn)展的關(guān)鍵機(jī)制。缺氧是缺血損傷發(fā)生中最早的環(huán)節(jié)，缺血性腎損傷的發(fā)生涉及缺氧導(dǎo)致的能量耗竭、氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)等多個(gè)復(fù)雜的病理生理過(guò)程[1]。低氧誘導(dǎo)因子（hypoxia inducible factor，HIF）是細(xì)胞對(duì)低氧產(chǎn)生反應(yīng)性調(diào)節(jié)的核心，在腎臟對(duì)缺血/缺氧的反應(yīng)調(diào)節(jié)中起重要的調(diào)控作用[2]。

2 細(xì)胞氧自穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)因子

作為維持氧自穩(wěn)平衡的核心調(diào)控因子，HIF調(diào)控多種低氧應(yīng)答基因的表達(dá)，這些基因產(chǎn)物或能增加缺氧組織的氧供和運(yùn)輸能力，或能降低細(xì)胞耗氧量，從而緩解氧供求之間的矛盾以維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，使機(jī)體對(duì)缺血缺氧產(chǎn)生耐受和適應(yīng)[3]。我們的前期研究已證實(shí)適度上調(diào)HIF表達(dá)可減輕急慢性缺血性腎損傷的程度，隨著研究的深入，我們發(fā)現(xiàn)缺血/缺氧損傷時(shí)HIF所介導(dǎo)的適應(yīng)性反應(yīng)并非全部對(duì)機(jī)體有利，其介導(dǎo)的即時(shí)適應(yīng)性反應(yīng)主要涉及能量代謝和血管擴(kuò)張等，有利于減輕缺血/缺氧誘導(dǎo)的腎損傷；而HIF介導(dǎo)的長(zhǎng)期適應(yīng)性反應(yīng)，一方面通過(guò)增加紅細(xì)胞生成和血管新生等來(lái)提高臟器對(duì)缺血/缺氧的耐受性，另一方面長(zhǎng)期的HIF活化可促纖維化、促使腎小管上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)分化和促進(jìn)炎性反應(yīng)，其作用可能是不利的。

3 缺氧相關(guān)microRNAs與HIF相關(guān)性

腎臟疾病發(fā)病機(jī)制很復(fù)雜。從單個(gè)基因或單一調(diào)控途徑的角度已無(wú)法全面、準(zhǔn)確地詮釋缺血性腎損傷的發(fā)病機(jī)制，隨著系統(tǒng)分子學(xué)概念的出現(xiàn)和該學(xué)科的發(fā)展，取代而之的是分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，其中微小RNA（microRNAs，miRNAs）處于重要位置。miRNAs是基因表達(dá)的重要調(diào)控因子。即扮演著“管理員”的角色使生命活動(dòng)有條不紊地進(jìn)行，又是決定某些關(guān)鍵事件的分子開(kāi)關(guān)，并能有效沉默機(jī)體所不需要的靶基因，其廣泛涉及細(xì)胞最基本的所有生命活動(dòng)過(guò)程，如分化、增殖、代謝和凋亡等。近年來(lái)越來(lái)越多的研究證實(shí)，miRNAs在缺氧導(dǎo)致的一系列病理生理反應(yīng)中起重要調(diào)節(jié)作用。眾所周知，缺氧是腫瘤微環(huán)境的基本特征之一，在研究中發(fā)現(xiàn)一系列的缺氧相關(guān)miRNAs（hypoxia-regulated microRNAs，HRMs），包括缺氧時(shí)表達(dá)上調(diào)的miRNAs（miR-30，23a，210，27a，192等）以及表達(dá)下調(diào)的miRNAs（miR-15b，20a，122a等）。有報(bào)道腫瘤細(xì)胞在缺氧情況下，HIF-1通過(guò)下調(diào)miR-20a，20b的表達(dá)，使miR-20a，20b的靶基因VEGF表達(dá)上調(diào)，從而促使血管新生，改善細(xì)胞缺氧[3]。已有文獻(xiàn)報(bào)道小鼠單側(cè)腎動(dòng)脈夾閉后，腎組織miR-21豐度的動(dòng)態(tài)變化呈和HIF表達(dá)規(guī)律相似，提示miR-21與HIF兩者間的相關(guān)性。由于單一miRNAs可調(diào)控一組相關(guān)基因的表達(dá)，并且miRNAs在轉(zhuǎn)錄后水平影響基因翻譯，不涉及到靶基因的轉(zhuǎn)錄，直接影響靶基因的蛋白質(zhì)表達(dá)水平[4]。

4 腎臟缺血再灌注損傷

腎缺血再灌注后氧自由基生成增多。生成的氧自由基將會(huì)對(duì)細(xì)胞有一系列的損害。包括對(duì)膜磷脂的損傷、對(duì)蛋白質(zhì)的損傷、對(duì)核酸的破壞、對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的破壞等；鈣超載引起線粒體的功能障礙。白細(xì)胞進(jìn)一步增多，引起一系列的血管障礙；高能磷酸化合物缺乏，使得ATP合成的前身物質(zhì)減少；內(nèi)皮素和血管緊張素的作用促進(jìn)胞內(nèi)鈣超載、PMN聚集、粘附、氧自由基釋放及內(nèi)皮細(xì)胞自穩(wěn)態(tài)失衡[5]。我們發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)的HK-2經(jīng)誘導(dǎo)發(fā)生EMT后，miR-382水平隨EMT出現(xiàn)而顯著上調(diào)；UUO小鼠術(shù)后第7天時(shí)患側(cè)腎組織miR-382水平較對(duì)側(cè)腎組織上升5倍。抑制miR-382表達(dá)可部分逆轉(zhuǎn)EMT，后者可能與miR-382調(diào)控氧化還原反應(yīng)有關(guān)。提示miR-382的高表達(dá)可能是腎小管間質(zhì)缺血缺氧損傷的結(jié)果，前者通過(guò)氧自由基損傷等途徑參與EMT轉(zhuǎn)化、繼而導(dǎo)致腎小管間質(zhì)病變的加重。Cicalese等[6]人研究發(fā)現(xiàn)小鼠腎臟近端小管Dicer敲除后，能更好地耐受缺血再灌注腎（ischemia/ reperfusion，I/R）損傷，提示腎小管上皮細(xì)胞的Dicer或某些關(guān)鍵的miRNA在I/R中起關(guān)鍵作用。De Araujo等[7]通過(guò)microarray分析發(fā)現(xiàn)，小鼠腎臟miRNAs的表達(dá)豐度在30min缺血后再灌注12h和48h后出現(xiàn)顯著改變，其中部分miRNAs的豐度改變依賴于腎臟再灌注時(shí)間。我們近期的研究發(fā)現(xiàn)晚期缺血預(yù)適應(yīng)減輕小鼠腎臟缺血再灌注損傷的機(jī)制與miR-21表達(dá)上調(diào)有關(guān)，敲低miR-21導(dǎo)致PDCD4表達(dá)上調(diào)并加重細(xì)胞凋亡和I/R腎損傷；而miR-21表達(dá)上調(diào)依賴于HIF-1α的活化，抑制HIF-1α表達(dá)則減少CoCl2誘導(dǎo)的miR-21表達(dá)上調(diào)。

5 減輕腎缺血再灌注損傷途徑

缺血再灌注損傷的發(fā)生機(jī)制尚未徹底闡明。目前認(rèn)為自由基的作用、細(xì)胞內(nèi)鈣超載和白細(xì)胞的激活是缺血一再灌注損傷的重要發(fā)病學(xué)環(huán)節(jié)。再灌注損傷實(shí)質(zhì)上是將缺血期的可逆性損傷經(jīng)恢復(fù)血流后進(jìn)一步加重或轉(zhuǎn)化為不可逆性損傷。缺血后側(cè)支循環(huán)容易形成者，可因縮短缺血時(shí)間和減輕缺血程度，不易發(fā)生再灌注損傷。因氧易接受電子，形成氧自由基增多。因此，對(duì)氧需求高者，較易發(fā)生再灌注損傷。造成的再灌注損傷愈嚴(yán)重；適當(dāng)降低灌注液的溫度、pH值．則能減輕再灌注損傷；減少灌注液中的Ca2+、Na+含量，或適當(dāng)增加K+、M礦含量．有利于減輕再灌注損傷。缺血后處理已成為國(guó)內(nèi)外抗缺血/再灌注損傷研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)采用多種不同的方法對(duì)缺血后處理進(jìn)行了探討研究，發(fā)現(xiàn)缺血后處理對(duì)不同動(dòng)物的心、肝、腎、腸胃等器官的缺血/再灌注均有抗損傷作用；其保護(hù)機(jī)制主要與氧自由基的生成減少、抑制鈣超載、內(nèi)源性活性物質(zhì)的釋放、膜通道功能狀態(tài)的變化和蛋白激酶的活化有關(guān)[8]。陳光磊等[9]證實(shí)缺血后處理可以減輕缺血再灌注后腎小管上皮細(xì)胞的損傷，減少細(xì)胞壞死，穩(wěn)定線粒體等細(xì)胞器結(jié)構(gòu)，從而減輕急性腎臟IR損傷。劉少青等[10]光鏡下觀察缺血預(yù)處理后大鼠腎小管評(píng)分及不同灌注時(shí)間的NOS的變化。結(jié)果表明缺血預(yù)處理對(duì)大鼠腎臟缺血再灌注損傷有保護(hù)作用，其保護(hù)機(jī)制與iNOS的生成減少有關(guān)；eNOS和iNOS在缺血預(yù)處理過(guò)程中無(wú)明顯變化。陳莉娜等[11]認(rèn)為缺血預(yù)處理與后處理均對(duì)大鼠腎臟缺血/再灌注損傷有保護(hù)作用，其機(jī)制可能與抗氧化作用有關(guān)。郭志英等[12]通過(guò)建立家兔腎臟缺血-再灌注模型，觀察腎組織病理學(xué)改變。結(jié)果表明缺血預(yù)處理及后處理能夠減輕家兔腎臟缺血-再灌注損傷，其機(jī)制與增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化損傷能力有關(guān)。李艷等[13]采用阻斷大鼠腎動(dòng)脈血流45min造成缺血，24h再灌注建立腎臟缺血/再灌注損傷模型。觀察依達(dá)拉奉藥物后處理結(jié)果表明依達(dá)拉奉藥物后處理可以減輕大鼠腎臟缺血/再灌注損傷，與機(jī)械性缺血后處理保護(hù)效應(yīng)相似。通過(guò)有效清除活性氧自由基、提高機(jī)體抗氧化應(yīng)激的能力。高鳳等[14]證實(shí)七氟醚預(yù)處理對(duì)大鼠急性腎缺血再灌注損傷具有保護(hù)作用。俞秀麗等[15]發(fā)現(xiàn)血必凈注射液明顯減輕腎組織超微結(jié)構(gòu)的損傷，且對(duì)大鼠腎缺血再灌注損傷有明顯保護(hù)作用。

6 結(jié) 語(yǔ)

IRI是一個(gè)多因素、多途徑的復(fù)雜的病理過(guò)程。在臨床應(yīng)用中，IRI對(duì)于移植腎的功能恢復(fù)和長(zhǎng)期存活是巨大的制約因素。因此，深入認(rèn)識(shí)IRI的機(jī)制和探索其保護(hù)機(jī)制，對(duì)于臨床實(shí)踐和科學(xué)理論都有重大意義。目前認(rèn)為，缺血后處理能在不同程度上減緩RIRI。然而，目前的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能透徹解釋RIRI的復(fù)雜病理機(jī)制，有待于進(jìn)一步研究。

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R617

A

1671-8194（2013）31-0058-02

黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目資助 (編號(hào)：12511228)