莫亞華,湯展宏
(廣西醫(yī)科大學(xué),廣西 南寧 530021)
膿毒癥患者會(huì)發(fā)生多個(gè)器官功能障礙,其死亡率較高。罹患膿毒癥是導(dǎo)致急性腎損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。據(jù)統(tǒng)計(jì),膿毒癥所致急性腎損傷患者的數(shù)量約占所有急性腎損傷患者數(shù)量的一半。亞低溫治療是一種以物理方法將患者的體溫降低到預(yù)期水平,從而治療其所患疾病的療法。本文主要是探討對(duì)膿毒癥急性腎損傷小鼠進(jìn)行亞低溫治療對(duì)其腎功能的影響。
本次研究開(kāi)展的時(shí)間為2019 年7 月至2020 年6 月。本文的研究對(duì)象為48 只雄性昆明小鼠。這些小鼠的體重為(25±3)g。根據(jù)隨機(jī)數(shù)表法將這些小鼠分為假手術(shù)組、膿毒癥模型組和亞低溫組。
將膿毒癥模型組小鼠和亞低溫組小鼠制成膿毒癥急性腎損傷模型,具體的方法是:向小鼠的腹腔內(nèi)注射0.15 mg/kg濃度為3%的水合氯醛,對(duì)其進(jìn)行麻醉。對(duì)小鼠的腹部皮膚進(jìn)行消毒。沿小鼠腹部的正中線剪開(kāi)其皮膚,分離皮下組織。將小鼠的盲腸拖出其腹腔。在小鼠盲腸末端2/3 處結(jié)扎其盲腸。用18 號(hào)針頭穿通小鼠盲腸末端的腸壁,擠出部分糞便。將盲腸放回小鼠的腹腔。逐層縫合切口。對(duì)小鼠的切口進(jìn)行消毒,避免糞便污染其切口。對(duì)假手術(shù)組小鼠進(jìn)行假手術(shù),具體的方法與建立膿毒癥急性腎損傷模型的方基本相同,但不對(duì)其盲腸進(jìn)行結(jié)扎和穿孔,在翻動(dòng)其腸道后即可關(guān)閉其腹腔。術(shù)后為亞低溫組小鼠進(jìn)行亞低溫治療,方法是:將小鼠放入亞低溫治療儀中。將治療溫度設(shè)置為33 ~35℃。持續(xù)治療6 h。然后對(duì)小鼠進(jìn)行體溫復(fù)蘇,復(fù)蘇時(shí)間為1 h,復(fù)蘇目標(biāo)為36℃。
建模后12 h,在每組小鼠中選擇8 只小鼠,并取出其左側(cè)的腎臟。將小鼠的腎臟保存在-80℃的環(huán)境中。然后用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)三組小鼠腎組織腫瘤壞死因子α(TNF-α)及白細(xì)胞介素1β(IL-1β)的水平。建模后24 h,將每組小鼠中未進(jìn)行腎組織TNF-α 及IL-1β 檢測(cè)的8 只小鼠摘除眼球取血。用離心機(jī)對(duì)血樣進(jìn)行離心操作。用二乙酰一肟法檢測(cè)三組小鼠血清尿素氮(BUN)的水平,用除蛋白苦味酸比色法檢測(cè)其血清肌酐(Cr)的水平。建模后24 h,取出三組小鼠右側(cè)的腎臟,用濃度為10% 的福爾馬林固定。將小鼠的腎臟進(jìn)行脫水、石蠟包埋、切片及HE染色后,觀察其腎組織結(jié)構(gòu)的變化。在高倍鏡視野下為每只小鼠隨機(jī)選取20 個(gè)腎小管進(jìn)行腎損傷評(píng)分。若小鼠腎小管的形態(tài)正常,記0 分。若小鼠腎小管受損的面積≤25%,記1 分。若小鼠腎小管受損的面積為26%~50%,記2 分。若小鼠腎小管受損的面積為51% ~75%,記3 分。若小鼠腎小管受損的面積為76%~100%,記4 分[1]。
將本次研究中的數(shù)據(jù)均采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料用均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差(± s )表示,計(jì)數(shù)資料用百分比(%)表示。三組間數(shù)值比較用單因素方差分析,兩兩比較用LSD-t 檢驗(yàn)。以P <0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
建模后12 h,膿毒癥模型組小鼠及亞低溫組小鼠腎組織TNF-α 及IL-1β 的水平均高于假手術(shù)組小鼠,P <0.05;亞低溫組小鼠腎組織TNF-α 及IL-1β 的水平均低于膿毒癥模型組小鼠,P <0.05。詳見(jiàn)表1。
表1 建模后12 h 三組小鼠腎組織TNF-α 及IL-1β 的水平(pg/ml,± s )
表1 建模后12 h 三組小鼠腎組織TNF-α 及IL-1β 的水平(pg/ml,± s )
注:a 與假手術(shù)組相比,P <0.05 ;b 與膿毒癥模型組相比,P <0.05。
指標(biāo) 假手術(shù)組(n=8)膿毒癥模型組(n=8)亞低溫組(n=8) F 值 P 值TNF-α 131.45±0.73 244.55±14.93a 205.85 ±12.73ab 205.54 <0.05 IL-1β 91.66±13.81 248.81±67.32a 197.23±43.26ab 23.35 <0.05
建模后24 h,膿毒癥模型組小鼠及亞低溫組小鼠血清BUN 及Cr 的水平均高于假手術(shù)組小鼠,P <0.05;亞低溫組小鼠血清BUN 及Cr 的水平均低于膿毒癥模型組小鼠,P <0.05。詳見(jiàn)表2。
表2 建模后24 h 三組小鼠血清BUN 及Cr 的水平(μmol/L,± s )
表2 建模后24 h 三組小鼠血清BUN 及Cr 的水平(μmol/L,± s )
注:a 與假手術(shù)組相比,P <0.01 ;b 與膿毒癥模型組相比,P <0.01。
指標(biāo) 假手術(shù)組(n=8)膿毒癥模型組(n=8)亞低溫組(n=8) F 值 P 值BUN 8.09±1.35 15.47±1.68a 12.16±1.91ab 13.7 <0.01 Cr 62.59±13.46 118.49±6.86a 89.42±6.19ab 68.32 <0.01
假手術(shù)組小鼠腎小球、腎小管的結(jié)構(gòu)完整。膿毒癥模型組小鼠的腎小球萎縮,腎小球與基底膜分離,部分腎小球腫脹破裂,其腎小管上皮細(xì)胞有空泡變性的情況,其腎小管的管腔變窄,腎小管之間有炎癥細(xì)胞。亞低溫組小鼠的腎小球無(wú)明顯萎縮的情況,其腎小管的包膜完整,管腔未擴(kuò)張,無(wú)明顯變性的情況。三組小鼠腎組織結(jié)構(gòu)的變化見(jiàn)圖1、圖2、圖3。
圖1 假手術(shù)組小鼠腎臟組織結(jié)構(gòu)變化
圖2 膿毒癥模型組小鼠腎臟組織結(jié)構(gòu)變化
圖3 亞低溫組小鼠腎臟組織結(jié)構(gòu)變化
建模后24 h,膿毒癥模型組小鼠及亞低溫組小鼠的腎損傷評(píng)分均高于假手術(shù)組小鼠,P <0.05;亞低溫組小鼠的腎損傷評(píng)分低于膿毒癥模型組小鼠,P <0.05。三組小鼠的腎損傷評(píng)分見(jiàn)圖2。
急性腎損傷是膿毒癥患者比較常見(jiàn)的一種并發(fā)癥。急性腎損傷是導(dǎo)致膿毒癥患者死亡率提高的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[2]。導(dǎo)致膿毒癥急性腎損傷發(fā)生和發(fā)展的機(jī)制包括炎癥介質(zhì)釋放、氧化應(yīng)激反應(yīng)、線粒體功能障礙、腎小管上皮細(xì)胞損傷及缺血再灌注損傷等。
在膿毒癥患者發(fā)病的早期,革蘭陰性菌的脂多糖、革蘭陽(yáng)性菌的脂磷壁酸等組分會(huì)進(jìn)入其循環(huán)系統(tǒng),其體內(nèi)免疫細(xì)胞表面的模式識(shí)別受體識(shí)別到細(xì)菌產(chǎn)物后,會(huì)激活免疫反應(yīng),促使其體內(nèi)釋放大量的白細(xì)胞介素1(IL-1)、TNF-α 及白細(xì)胞介素6(IL-6)等促炎癥細(xì)胞因子,使其體內(nèi)發(fā)生炎癥級(jí)聯(lián)“瀑布反應(yīng)”,病情嚴(yán)重的患者會(huì)發(fā)生器官功能衰竭[3-4]。腎是炎癥細(xì)胞因子最易攻擊的靶器官之一。膿毒癥患者體內(nèi)大量的細(xì)胞因子、趨化因子及補(bǔ)體會(huì)釋放到其血液中。在血液流經(jīng)該病患者的腎組織時(shí),這些物質(zhì)會(huì)聚集在其腎小管內(nèi),對(duì)其腎小管細(xì)胞造成破壞[5]。
目前,亞低溫療法可用于治療膿毒癥、難治性癲癇、出血性腦卒中、心臟驟停、缺血缺氧性腦病、腦梗死及顱腦外傷[6-9]。使用亞低溫療法治療膿毒癥的原理包括:1)膿毒癥患者體內(nèi)的多種炎癥細(xì)胞因子能促進(jìn)氧自由基、組胺等物質(zhì)的產(chǎn)生,對(duì)其細(xì)胞及組織造成不可逆的損傷。對(duì)膿毒癥患者進(jìn)行亞低溫治療能減少其體內(nèi)炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生,減輕其體內(nèi)的氧化應(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)。2)Toll 樣受體2(TLR2)信號(hào)通路的激活會(huì)引起炎癥反應(yīng)。對(duì)膿毒癥患者進(jìn)行亞低溫治療可降低其體內(nèi)TLR2 的表達(dá),減少TLR2 信號(hào)通路的激活,改善其氧分壓和氧合指數(shù),減輕其器官受到的損傷。3)膿毒癥患者體內(nèi)微生物及其毒素、胞壁產(chǎn)物等會(huì)進(jìn)入其血液中,激活其體內(nèi)免疫細(xì)胞表面的模式識(shí)別受體,引起細(xì)胞因子級(jí)聯(lián)反應(yīng),使其體內(nèi)的細(xì)胞缺血缺氧、代謝紊亂。對(duì)膿毒癥患者進(jìn)行亞低溫治療能保持其細(xì)胞膜的穩(wěn)定型,避免其細(xì)胞內(nèi)鈣離子過(guò)度積累,調(diào)節(jié)其細(xì)胞的能量代謝。
本次研究的結(jié)果證實(shí),對(duì)膿毒癥急性腎損傷小鼠進(jìn)行亞低溫治療可降低其體內(nèi)炎癥細(xì)胞因子的水平,改善其腎功能。
圖4 建模后24 h 三組小鼠的腎損傷評(píng)分