姜文 張林波

腎組織氧合的調(diào)節(jié)較復(fù)雜，受到多種因素的影響[1]。輸氧量由動脈血氧飽和度、紅細胞體積分?jǐn)?shù)和腎動脈血流量(RABF)決定，而RABF受動脈血壓和腎內(nèi)血管阻力調(diào)節(jié)。腎臟的耗氧量大部分是由腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)部分的耗氧及鈉重吸收所消耗的[2]。由于腎髓質(zhì)血流灌注比皮質(zhì)灌注低，故髓質(zhì)易缺氧[3-5]。在急性腎小管壞死患者的總耗氧量中，鈉重吸收的耗氧占較高比例，潛在地導(dǎo)致了腎組織的缺氧[6]，腎移植患者的腎臟再灌注后亦出現(xiàn)類似的缺血現(xiàn)象[7]。因此，鈉重吸收和腎耗氧之間平衡的打破可能是急性腎損傷期間的主要表現(xiàn)。相反，慢性腎臟病(CKD)與腎單位的穩(wěn)定性下降有關(guān)[8]?？梢岳妹撗跹t蛋白的順磁性，根據(jù)血氧水平依賴性(BOLD)及MRI間接評估氧的可用性，其中腎內(nèi)脫氧血紅蛋白濃度(R2*)值表示低氧合血紅蛋白含量和組織氧合的替代物[8-9]。對2型糖尿病患者的調(diào)查結(jié)果顯示，腎小球濾過率(GFR)與腎髓質(zhì)R2*值(MR2*)和皮質(zhì)R2*值(CR2*)有明確的相關(guān)性。對CKD患者的大量研究發(fā)現(xiàn)，GFR或估算的腎小球濾過率(eGFR)與腎組織氧合無相關(guān)性[10]。本研究將探討穩(wěn)定期CKD患者MR2*、CR2*與RABF及鈉重吸收之間的關(guān)系。

對象與方法

1.對象：納入2014年1月～2016年12月于我院腎內(nèi)科就診的穩(wěn)定期CKD患者64例(CKD組)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡>18歲；(2)CKD 3期(60 ml/min>GFR≥30 ml/min)或4期(30 ml/min>GFR≥15 ml/min)；(3)eGFR穩(wěn)定在15～60 ml·min-1·(1.73 m2)-1至少3個月。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)接受過腎移植；(2)具有心臟起搏器或其他與MRI不相容假體;(3)感染相關(guān)指標(biāo)、肝功能異常等;(4)合并慢性腎炎、糖尿病腎病、貧血等基礎(chǔ)疾病。CKD組男35例，女39例，年齡45～65歲，平均年齡(54.6±4.3)歲，平均身高(168.40±2.15)cm，平均體重(68.5±3.08)kg，平均BMI(24.63±2.31)kg/m2，平均GFR(53.70±5.14)ml/min。同期納入年齡相當(dāng)?shù)慕】凳茉囌?對照組，25例)，其中男13例，女12例，年齡41～62歲，平均年齡(53.5±3.26)歲，平均身高(167.4±3.04)cm，平均體重(67.90±2.28)kg，平均BMI(24.57±1.85)kg/m2，平均GFR(123.60±2.65)ml/min。兩組受試者性別、年齡、身高比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)我院倫理委員會審核通過，所有受試者均簽署知情同意書。

2.方法

(1)臨床資料收集：收集所有受試者的臨床資料。在受試者空腹的情況下抽取血液樣品以測定血漿鈉水平。使用鉻-51標(biāo)記的乙二胺四乙酸(51Cr-EDTA)對GFR進行測定。收集24 h尿液以測定鈉和白蛋白的排泄量。鈉重吸收量(mol/24h)=最大GFR[mGFR，ml·min-1·(1.73 m2)-1]×血漿鈉(mmol/L)-鈉排泄量(mmol/24h)。

(2)MRI測量RABF：使用1.5-Tesla系統(tǒng)(MAGNETOM Avanto;Siemens Healthcare)對所有受試者第1次實驗室檢查后1～2周行MRI檢查[11]。采用多陣列元件靈敏度編碼射頻線圈進行數(shù)據(jù)的接收，通過心電圖連續(xù)監(jiān)測心率。對于所有序列使用加速的廣義自動校準(zhǔn)部分并行采集的方法。首先使用基于導(dǎo)航器的三維T1加權(quán)損壞的梯度回波序列來顯示腹部血管結(jié)構(gòu)，從中可以制作左腎動脈和右腎動脈的正交切片。然后利用二維相位對比梯度回波序列進行每側(cè)RABF的測量。在左右RABF測量之間使用自動示波器(Dinamap V100;GE Healthcare)測量血壓。

(3)MRI數(shù)據(jù)分析：使用OsiriX圖像處理軟件(Pixmeo)測量腎臟直徑(長度、深度和寬度)、動脈橫截面直徑，計算動脈橫截面面積，并假定橢圓形狀估計腎臟體積，腎臟體積(cm3)=π/6×長度(cm)×深度(cm)×寬度(cm)。從所獲得的相位速度敏感圖像測量左右腎動脈和副動脈的速度分布，RABF(ml/min)=動脈橫截面面積(cm2)×左右腎動脈和副動脈的速度(cm/min)。通過非線性最小二乘法擬合對數(shù)信號強度對田納西-伊斯曼(TE)的像素逐像素分析來計算定量R2*：由一位經(jīng)驗豐富的專家進行分析，并由內(nèi)部放射科技師確認，然后如前所述手動將多個目標(biāo)小橢圓體區(qū)域放置在髓質(zhì)和皮質(zhì)中[13]。通過同位素稀釋質(zhì)譜追蹤的研究方程計算eGFR，通過51Cr-EDTA清除率計算mGFR。

結(jié) 果

1.MRI結(jié)果：所有受試者中適合統(tǒng)計分析的MRI圖像包括RABF 118幅、BOLD髓質(zhì)124幅和BOLD皮質(zhì)124幅，適合用控件進行分析的MRI圖像包括RABF 47幅、BOLD髓質(zhì)41幅和BOLD皮質(zhì)41幅。

2.兩組受試者腎臟體積和RABF比較：CKD組患者腎臟體積小于對照組，RABF低于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組受試者腎臟體積和RABF比較[M(P25,P75)]

3.兩組受試者臨床資料比較：CKD組患者GFR、mGFR、白蛋白排泄量、鈉重吸收量明顯低于對照組，收縮壓、血漿鈉水平明顯高于對照組(P<0.05)。兩組受試者舒張壓、鈉排泄量比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

4.MR2*、CR2*與RABF和鈉重吸收量的相關(guān)性：Spearman相關(guān)分析結(jié)果顯示，RABF與MR2*(r=0.54，P=0.11)和CR2*(r=0.48，P=0.13)之間無相關(guān)性；鈉重吸收量與MR2*(r=0.85，P=0.008)和CR2*(r=0.81，P=0.007)呈正相關(guān)。

表2 兩組受試者臨床資料比較

討 論

本研究調(diào)查了CKD患者和健康對照者MR2*、CR2*與RABF及鈉重吸收量之間的關(guān)系。盡管CKD患者的腎臟萎縮，RABF減少，但仍保留了皮質(zhì)和髓質(zhì)氧合功能。GFR和RABF不成比例地降低，導(dǎo)致鈉重吸收量減少，因此可以保護腎臟組織，避免其缺氧。上述結(jié)果顯示，在CKD患者和對照者中，RABF和R2*存在個體差異。CKD患者中由于區(qū)域灌注變化較大，皮質(zhì)和髓質(zhì)組織可能有不同的灌注體積。

根據(jù)本研究的結(jié)果可以看出，CKD患者的腎組織數(shù)量在持續(xù)性減少，而且根據(jù)腎臟相關(guān)研究，由于腎小動脈阻力降低，可能會發(fā)生單個腎單位的高灌注和超濾[15-16]。目前的研究尚無單個腎單位的數(shù)據(jù)結(jié)果，但我們發(fā)現(xiàn)GFR在明顯減少，與單個腎小球超濾的假說相反。GFR降低的原因可能是周圍分流的存在，血液直接從皮質(zhì)分流到髓質(zhì)。

GFR和鈉排泄的評估是在所有受試者第1次實驗室檢查后1～2周進行的。由于沒有接受標(biāo)準(zhǔn)化的鈉攝入量，其排泄和吸收的數(shù)據(jù)可能有所差異。然而，即使在嚴(yán)格固定的攝入量下，鈉排泄量每天也有所不同。此外，BOLD MRI在幾秒鐘內(nèi)即可完成，短時間內(nèi)Na吸收量是不可能測量的。理論上由于管狀功能障礙導(dǎo)致的Na重吸收量減少可以改善髓質(zhì)氧合，降低R2*值。

本研究結(jié)果表明，R2*是腎內(nèi)脫氧血紅蛋白含量和氧利用率的標(biāo)記物，與健康對照者和CKD患者RABF無關(guān)。對照組和CKD患者的腎內(nèi)氧合情況相當(dāng)。動靜脈氧分流可防止腎組織發(fā)生高氧化，避免活性氧的形成。氧可能在弓形或小葉間動脈水平的皮層循環(huán)和下降和上升的血管直徑之間的髓質(zhì)循環(huán)中分流。

本研究有以下局限性：所納入的CKD患者腎臟疾病類型不同，無法進行亞組分析的可能性，CKD患者與健康者的分組導(dǎo)致無法確定高血壓、糖尿病或腎血管疾病如何影響MRI參數(shù)。血液供應(yīng)和Na吸收之間的分離可能有助于保持腎內(nèi)氧合在正常范圍內(nèi)。