邱　波，王　艷，英　永，屈卉錦，王韶艷，王鳳乾，胡建廷

(1.山東省藥學科學院新藥評價中心，濟南　250101；2.山東英才學院，濟南　250104)

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微球栓塞劑對Beagle犬腎動脈栓塞的病理學觀察

邱波1，王艷2，英永1，屈卉錦1，王韶艷1，王鳳乾1，胡建廷1

(1.山東省藥學科學院新藥評價中心，濟南250101；2.山東英才學院，濟南250104)

【摘要】目的采用微球栓塞劑建立犬腎動脈栓塞模型，評價對犬單側腎動脈栓塞效果及局部組織觀察。方法實驗動物為8條beagle犬，試驗分為栓塞后即刻、4周、12周、26周四組，每組2只，選擇自身對照，分別為微球栓塞組和正常對照組。首先利用微球栓塞劑全部進行左腎動脈栓塞，分別于栓塞后即刻、4周、12周、26周腎動脈造影與DSA復查腎臟栓塞后變化， 隨后處死實驗動物，對腎臟進行病理組織學觀察。結果肉眼大體病理觀察：被栓塞腎臟的大小與對側腎臟相比較，栓塞后4周、12周、26 周的腎臟逐漸變小，隨著被栓塞時間的延長，變小的程度越明顯；被栓塞腎臟的顏色變淺、不均勻；被栓塞腎臟的表面逐漸不光滑、凹凸不平，腎被膜不易分離。光鏡觀察表現(xiàn)：栓塞后4周、12周、26 周；弓狀動脈小分支內仍可見微球充填，動脈壁呈玻璃樣變，動脈周圍纖維化；隨著被栓塞時間的延長，早期腎組織可見多種退行性變化如萎縮、變性、陳舊性腎梗死表現(xiàn)；后期可見腎組織的多種進行性變化如腎小管再生、肉芽組織形成及改建等病理變化。但是，栓塞側腎臟仍可見近乎正常的腎小球、腎小管結構。 結論微球栓塞劑對犬單側腎動脈具有明確的栓塞效果。

【關鍵詞】微球；栓塞；腎臟；退行性變化；進行性變化

介入治療作為現(xiàn)代臨床治療學中的第三大診療體系，以其微創(chuàng)性、定位準確、可重復性強、并發(fā)癥發(fā)生率低和療效高的鮮明特點，得到醫(yī)療學術界和廣大患者的認同。介入治療中，血管介入栓塞作為導管栓塞術治療腫瘤的一種方法，正隨著醫(yī)學影像設備、導管技術和栓塞劑的發(fā)展和應用引起人們越來越多的關注。相比于傳統(tǒng)的化療治療，血管介入栓塞具有明顯的優(yōu)勢[1]。介入栓塞不僅阻斷了腫瘤的血供，使腫瘤缺少必要的營養(yǎng)供應，也增強了藥物對腫瘤的殺傷力，化療藥物的緩釋還可降低藥物的系統(tǒng)毒性。

血管介入栓塞中，栓塞劑的選擇及其劑型是血管栓塞化療治療的研究重點[2-4]。近年來微球作為一種新型的栓塞材料，它在發(fā)揮栓塞作用的同時，微球內的藥物可在病灶局部持續(xù)緩慢釋放，使病灶局部較長時期保持較高藥物濃度，具有末梢栓塞、緩釋、靶向的多重功效[5]。日本學者Dr．Yamada 于1977 年提出該項技術[1]，最早應用于肝癌的治療。同樣，這項技術也應用于腎和腎上腺腫瘤的治療。國內外多項研究[6-9]表明，腎動脈栓塞可以起到抑制腫瘤、終止血尿、緩解疼痛、提高生存質量和延長患者生存時間的作用。腎動脈栓塞術作為姑息療法用于治療腎和腎上腺腫瘤是安全有效的。針對腎動脈栓塞術治療腎臟腫瘤疾病的優(yōu)勢，本實驗采用微球栓塞劑建立犬腎動脈栓塞模型，以評價對犬單側腎動脈栓塞效果及栓塞后各個時間內腎組織的病理學觀察。

1材料和方法

1.1試劑及藥品

微球栓塞劑(規(guī)格：500～700 μm)，戊巴比妥鈉，肝素鈉3%，慶大霉素1 mL/kg，碘海醇造影劑，10%福爾馬林溶液。

1.2儀器用品

GEInnova3100IQ血管造影機，4F動脈鞘(帶穿刺針)，4FCobra導管，超滑導絲，高壓注射器等。

1.3實驗分組及手術方案

普通級Beagle犬8只，體重10 kg，24月齡，購自廣州市醫(yī)藥工業(yè)研究所【SCXK(粵)2010-0007】。動物飼養(yǎng)于本中心屏障環(huán)境(普通級)動物房【SYXK(魯)2010 0004】。試驗分為栓塞后即刻、4周、12周、26周4組，每組2只，選擇自身對照，分為微球栓塞組和正常對照組。每組動物按實驗設計選定的時間點進行剖殺。麻醉后的動物仰臥位固定于GEInnova3100IQ血管造影機檢查床上， 經(jīng)套管針分別注入肝素鈉4000單位對動物行全身肝素化和慶大霉素16萬單位預防感染， 雙側腹股溝區(qū)常規(guī)備皮消毒鋪巾，以Seldinger技術穿刺股動脈(左右側不拘)成功后，置入4F導管鞘，引入4F 的Cobra 導管分別行雙腎動脈注射碘海醇造影后，選擇左側腎動脈， 在透視下經(jīng)導管緩慢間斷注入微球栓塞劑與碘海醇的混合液對腎動脈進行栓塞，以透視監(jiān)視下不產生返流為原則，直至血流明顯減慢或接近停滯。栓塞后再次行左腎動脈造影顯示栓塞效果。術畢， 拔出導管及導管鞘，并局部壓迫止血，將動物送回動物室自然蘇醒。

1.4組織病理學檢查

血管造影(DSA)檢查后，給予靜脈注射過量5%戊巴比妥鈉后處死動物，開腹取出雙側腎臟，先行肉眼大體病理觀察，隨后取栓塞的腎臟送組織學檢查：10%福爾馬林溶液固定標本，酒精梯度脫水，石蠟包埋，4 μm切片，蘇木素-伊紅(HE)染色，光學顯微鏡下觀察。

2結果

2.1肉眼形態(tài)學觀察

圖1　腎臟的組織病理學觀察Fig.1　Histopathological observation of the kidney

肉眼觀察，栓塞后即刻，雙側腎臟體積未見明顯變化。栓塞后4周、12周、26周后，栓塞側側腎體積縮小，重量減輕，單側腎質地變硬，表面呈均勻彌漫的細顆粒狀。切面，腎皮質變薄，髓質變化較少，腎盂周圍脂肪組織填充性增生。腎的梗死灶呈錐形，顏色灰白，尖端指向血管阻塞的部位，底部位于臟器表面，漿膜面常有纖維素性滲出物被覆。由于機化和瘢痕收縮，梗死灶表面下陷，呈固縮腎表現(xiàn)。病變較輕區(qū)域尚存的腎小球因功能代償而肥大，所屬腎小管相應地代償性擴張，向腎表面突起。從而形成肉眼所見腎表面的小顆粒。

2.2光學顯微鏡觀察

栓塞后即刻：栓塞側腎臟間質內可見彌漫性的炎細胞浸潤(圖1A三角形所示 ×10)，部分腎小管萎縮(圖1A 箭頭所示)。栓塞后4周：栓塞側腎臟，腎組織呈現(xiàn)的為陳舊性梗死灶病理變化。梗死灶呈楔狀，部分腎小管呈蛋白管型，腔內充滿嗜酸性蛋白樣物質(圖1B三角形所示 ×4)。梗死區(qū)細胞出現(xiàn)核固縮、核碎裂、核溶解，細胞質呈嗜伊紅顆粒狀，仍能辨認腎小球、腎小管和血管的輪廓(圖1C箭頭、三角形所示 ×2)。另外，還可見數(shù)個腎小球毛細血管襻內有蛋白樣物積聚(圖1D 箭頭所示 ×10)；腎臟皮質最外層被膜增厚，被肉芽組織所機化(圖1D三角形所示 ×10)，部分腎小管再生(圖1E箭頭所示 ×10)以及腎臟髓質間質內纖維組織增生，部分集合管呈囊狀擴張(圖1F 三角形所示 ×10)。

栓塞后12周：腎臟皮質和髓質分界不清。皮質變薄(圖1I 雙箭頭所示 ×2)。間質纖維結締組織增生(圖1H 三角形所示 ×10)，少量集合管呈囊狀擴張，呈大小不等的小囊或小孔。數(shù)量不等的動脈被微球栓塞劑栓塞(圖1G 三角形所示 ×2弧線所示為動脈走向)。

栓塞后26周：腎臟皮質和髓質分界不清。間質纖維結締組織增生(圖1J 雙箭頭所示 ×2)。數(shù)量不等的動脈被微球栓塞劑栓塞?？梢姳晃⑶蛩ㄈ难艿拇篌w走向(圖1K 弧線所示 ×2)。另外，還可見梗死區(qū)經(jīng)過修復最終被瘢痕組織代替。由于機化和瘢痕收縮，梗死灶表面下陷，以致腎臟表面凹凸不平，呈固縮腎表現(xiàn)(圖1K ×2)。

栓塞后4周、12周、26周，各時間點的未栓塞側腎臟未觀察到病理變化，腎臟皮髓分界清晰，腎小球主要由毛細血管組成，球囊腔清晰可見。腎小管無變性壞死，間質無纖維化(圖1L ×10)。

3討論

腎動脈栓塞術是一種微創(chuàng)手術，作為姑息療法用于治療腎和腎上腺腫瘤。微球作為栓塞劑的治療效果更加安全有效，它具有獨特的球形外觀和良好的栓塞性能，是目前最常用的栓塞劑。本實驗中，Beagle犬腎動脈經(jīng)栓塞后即刻、4周、12周、26周后血管造影及鏡下觀察，弓狀動脈小分支內仍可見顆粒均勻的微球充填，體內未見非靶器官被誤栓，說明該微球的栓塞效果、生物組織相容性較好。栓子周圍血管損傷較小，適合作血管內栓塞材料。腎動脈微球栓塞模型的研究可為后期微球聯(lián)合靶向分子藥物所進行的經(jīng)導管動脈化學栓塞(TACE)的建立打下良好的基礎。

另外，我們從腎臟的解剖學、腎功能及病理學角度來分析腎臟內各部位的血流改變、腎功能代償及腎組織的病理組織學改變。從腎臟的解剖學分析，腎臟重量小于身體重量的1%，血流量卻占心輸出量的25%，進入腎臟的90%血液到達皮質，髓質血流量少，小于腎血流量的0.8%，易受缺血缺氧的損傷。而又因每支小葉間動脈供應一個皮質迷路。所有腎動脈分支都是終末動脈，沒有明顯的側支供應。所以，經(jīng)微球栓塞劑栓塞腎動脈后，可見小葉間動脈阻塞的后果所形成的皮質楔形壞死區(qū)。長時間缺血(超過2 h)導致皮質梗死，進而閉塞靜脈回流，導致髓質梗死。

從腎功能分析，腎臟對腎功能喪失有很強的補償能力。微穿刺實驗表明單側腎切除后，剩余腎的GFR增加了大約40%～60%。這一效應與腎小球血流速率和液體壓力在早期的代償性增加有關[10]。用標準的臨床試驗檢測總體腎功能是正常的。因此，腎功能改變在腎單位損失和/或損傷超過這些代償機制之前是檢測不到的。從病理學角度分析，腎組織受栓塞的損傷較為嚴重，栓塞后4周，鏡下可見腎組織呈現(xiàn)陳舊性梗死灶病理變化。針對損傷，腎組織以非完全再生的形式，栓塞后12周、26周，肉芽組織最終被瘢痕組織代替。由于機化和瘢痕收縮，梗死灶表面下陷，以致腎臟表面凹凸不平，呈固縮腎表現(xiàn)。栓塞側腎臟還可見正常的腎組織，是因為腎臟對于損傷有許多細胞和分子水平的反應。當腎臟內大量細胞死亡和損失，腎單位功能喪失時，受損的細胞最終通過脹亡和凋亡過程死亡。未致死的細胞可進行修復和適應。未受損的細胞以及與受損區(qū)域鄰近的細胞可能發(fā)生去分化、增殖、遷移和分化，未受損的細胞可通過代償性增生對細胞喪失和損傷產生反應。這有助于腎單位結構和功能的恢復。另外，還有一些細胞沒有受到損傷，這些細胞可能經(jīng)歷代償性的肥大、細胞適應和細胞增殖。細胞的增殖和代償性肥大有助于腎單位結構和功能的恢復。這也解釋了為什么試驗中未栓塞側腎臟的體積和重量之所以增大的緣故。

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〔修回日期〕2015-10-21

[作者簡介]邱波(1983-)男，碩士生，研究方向：藥物的毒性病理學。E-mail: qiubo.1983@163.com。 [通訊作者]胡建廷(1979-)男，碩士，副研究員，研究方向：藥物的毒性病理學。E-mail: jiantinghu@126.com。

【中圖分類號】R-332

【文獻標識碼】A

【文章編號】1671-7856(2016) 01-0065-04

doi:10.3969.j.issn.1671.7856. 2016.001.012

Histopathological observation of renal arterial embolization with microspheres in beagle dog

QIU Bo1，WANG Yan2，YING Yong1，QU Hui-jin1,WANG Shao-yan1,WANG Feng-qian1,HU Jian-ting1

(1.Center for New Drug Evaluation of Shandong Pharmaceutical Academy，Jinan 250101；2. Shan Dong Ying Cai University，Jinan 250104，China)

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the efficacy and renal histopathological observation, microsphere was used as an embolic agent for unilateral renal artery. MethodsEight beagle dogs are included in this study. According to the experimental design, eight beagle dogs were randomly divided into 4 groups with each group 2 dogs. At the first, fourth, twelfth and twenty-sixth week after embolization, Each dog was divided into embolization group and normal control group by self-control. The left renal arteries were selected as the target organs for embolization with microspheres. Two dogs were chosen for the examination of angiography and DSA to observe the change of the embolized kidneys，respectively. Then the dogs were sacrificed and histological evaluation of the embolized kidneys was performed. ResultsGross examination showed the size of the kidney was gradually smaller than the contralateral kidney at the fourth，twelfth and twenty-sixth week after embolization. The kidney was light colored, uneven. The surface of the kidney was gradually rough, uneven. Renal capsule was hard to separated from the kidney. Light microscopy showed that microspheres may still be seen in the small branches of arcuate artery at the fourth, twelfth and twenty-sixth week after embolization. Arterial wall hyaline, peripheral arterial fibrosis. With the time of embolism extended, A variety of degenerative changes such as atrophy, degeneration, renal infarction can be seen in the early stage; Many progressive changes such as renal tubule regeneration, granulation tissue and remodeling and other pathological changes can be seen in later stage. There is almost normal glomerulus and renal tubule structure in the embolismic kidney.ConclusionsMicrosphere has an specific effect of embolization on unilateral renal artery.

【Key words】Microsphere; Embolization; Kidney; Degenerative changes; Progressive changes