張漢榮,林嚇聰,趙 力,于忠英,李金雨
隨著診斷技術的發(fā)展及疾病篩查的普及,小腎癌的檢出率不斷提高。腹腔鏡下腎部分切除術(LPN)已經逐漸成為治療腎臟單發(fā)T1期腎癌的首選術式[1-2]。但是,LPN術中往往需要阻斷腎動脈以減少腎實質出血,保證術野清晰,而由此造成的腎臟熱缺血和缺血再灌注損傷(IRI)是導致術后腎功能下降的主要因素[3-5]。以往觀點認為熱缺血時間<30 min可避免腎不可逆損傷,但是,越來越多的研究提示,即使熱缺血時間<30 min,也會對腎臟造成不可逆損傷[6-8]。故如何在LPN術后保護腎功能,避免腎功能進一步惡化尤為重要。筆者認為,LPN術后患者應盡量給予低脂、低蛋白飲食,因為高脂、高蛋白飲食可能會加重腎臟負擔,從而在LPN術后對患者腎功能造成影響,但仍未有相關的基礎研究或臨床研究報道。本研究通過構建大鼠腎缺血模型,探究高脂、高蛋白飲食對大鼠腎缺血再灌注損傷模型腎功能的影響,為行LPN術術后限制高脂高蛋白飲食提供理論依據(jù)。
1.1 試劑與設備 肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)和尿酸(UA)測試盒(南京建成生物工程研究所);蘇木素伊紅(HE)染色試劑盒(上海生物工程有限公司);不同大鼠飼料均購于江蘇協(xié)同生物有限公司,各飼料蛋白質和脂肪含量分別為:標準飼料(18%,4%)、高脂飼料(18%,8%)、高蛋白飼料(36%,4%)和高脂高蛋白飼料(36%,8%)。
1.2 大鼠分組及腎缺血再灌注損傷模型的構建(1)模型組:參考文獻[9-11]的方法構建大鼠腎缺血再灌注損傷模型,取20只標準飼料喂養(yǎng)的6 w齡雄性Wistar大鼠[購于廈門大學實驗動物中心,實驗動物使用許可證號:SYXK(閩 2018-001)],清潔級環(huán)境下標準飼料飼養(yǎng)。術前6 h禁食,麻醉后,腹正中線切口,暴露雙腎后,切除右腎并結扎右側腎蒂。鈍性分離左腎動脈后,用無創(chuàng)動脈夾夾閉左腎動脈。45 min后松開動脈夾。觀察到腎臟由暗紅色轉變?yōu)轷r紅色,表明大鼠腎缺血再灌注模型構建成功。繼續(xù)在潔凈環(huán)境下飼養(yǎng)。(2)對照組:另外取20只大鼠作為對照組,除不夾閉左腎動脈外,其余操作與缺血再灌注損傷組行相同操作。
1.3 分組與處理 術后24 h,分別將20只模型大鼠和20只對照組大鼠隨機分成4個亞組(標準組、高脂組、高蛋白組、高脂高蛋白組),每組5只,分別給予標準飼料、高脂飼料、高蛋白飼料、高脂高蛋白飼料,于清潔級環(huán)境下(溫度19~23℃,濕度40%~70%,14 h光照+10 h黑暗,自由飲水)飼養(yǎng)2 w。
1.4 觀察指標 (1)腎功能:分別在術后分別于6、12、24 h,尾靜脈采血,檢測血清 Cr水平;分別在術后第 1、3、7 d和第 14 d,尾靜脈采血,采用Beckman生化分析儀檢測血清肌酐Cr、BUN和UA水平。(2)腎病理:各組連續(xù)飼養(yǎng)14 d后,處死大鼠,取大鼠腎臟,于10%福爾馬林中固定48 h,然后脫水、透蠟、石蠟包埋、切片、HE染色,光學顯微鏡下觀察腎組織病理學結構。
1.5 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件分析,計量資料以x±s表示,組間比較采用方差分析和兩兩比較t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 大鼠腎缺血再灌注損傷模型構建后24 h血Cr的變化 缺血再灌注模型構建后6 h、12 h和24 h,模型組在3個時點的Cr值逐漸升高,且均比對照組高,與參考文獻[9-11]所報道的血清Cr值相符,表明本研究成功構建了大鼠腎缺血再灌注損傷模型。見表1。
表1 大鼠腎缺血再灌注損傷模型構建后24h血Cr變化(μmoI/L)
2.2 不同飼料飼養(yǎng)對大鼠血清Cr、BUN和UA水平的影響 在術后第1、3、7和14 d,對照組各亞組的血Cr、BUN和UA水平基本均無顯著變化,各亞組間也無顯著差異(P>0.05)。而在模型組中,標準組血Cr、BUN和UA水平雖高于對照組的標準組,但各時點間比較無顯著差異(P>0.05);但其他3組隨著飼養(yǎng)時間的延長,血Cr、BUN和UA水平均逐漸升高,且顯著高于同時點標準組和對照組 (P<0.01);模型組各亞組的血Cr、BUN和UA水平比較,均是以高脂高蛋白組最高,高脂組與高蛋白組基本相同,標準組最低,各組間比較均有顯著差異(P<0.01)。 見表 2。
2.3 組織病理學變化 在對照組中,各亞組的腎臟組織無明顯異常,均可見典型的腎小球結構,腎小管基底膜呈線性、連續(xù)完整,間質無充血、水腫及血栓形成等異常表現(xiàn)。而模型組的腎小球結構異常,且周邊有不同程度的核深染細胞,為壞死細胞;腎間質細胞排列不整齊。模型組各亞組間比較,上述腎損傷病理學表現(xiàn)也是以高脂高蛋白組最顯著,高脂組與高蛋白組次之,標準組最少(圖1)。
缺血再灌注損傷的機制非常復雜,目前仍未闡明,氧化應激、炎性反應以及繼發(fā)的細胞凋亡等,在其發(fā)生、發(fā)展過程中均發(fā)揮著非常重要的作用[12]。如何在術中避免發(fā)生缺血再灌注損傷,對改善患者的預后有重要意義[13]。有研究提示,高脂高蛋白飲食會加重腎損傷。但以其糖尿病腎病或高尿酸腎病為模型[14-15],未見有關缺血再灌注損傷模型的研究。本研究發(fā)現(xiàn),在模型組中,高脂組、高蛋白組和高脂高蛋白組隨著飼養(yǎng)時間的延長,血Cr、BUN和UA水平均逐漸升高,且顯著高于同時點標準組和對照組(P<0.01),而模型組各亞組的血Cr、BUN和UA水平比較,均是以高脂高蛋白組最高,高脂組與高蛋白組基本相同,標準組最低。提示高脂、高蛋白飲食會加重腎缺血再灌注損傷,且以高脂聯(lián)合高蛋白飲食的危害更大。
本研究腎組織病理學結果發(fā)現(xiàn),對照組中,各亞組的腎組織無明顯異常。而在模型組中,標準組腎臟結構可見腎損傷病理學特征,為缺血再灌注導致的腎損傷。而高脂組、高蛋白組和高脂高蛋白組腎臟組織損傷較標準組更明顯,其中以高脂高蛋白組最為明顯,此結果與血Cr、BUN和UA變化趨勢相符。
表2 不同飼料飼養(yǎng)對大鼠血Cr、BUN和UA水平的影響
圖1 各組腎組織切片典型H&E染色
綜上所述,腎缺血再灌注損傷后,高脂、高蛋白飲食會對腎臟造成進一步的損傷,尤其是高脂、高蛋白飲食的危害更大。故行LPN術的患者,術后應避免高脂、高蛋白飲食。