急性肾功能衰竭家兔NO及其合酶的变化

　　作者：苗文隆 赵永泉 侯亚利 作者单位：河北北方学院附属第一医院泌尿外科 075000

　　【摘要】 目的：观察急性肾功能衰竭(ARF)家兔血清一氧化氮(NO)及其合酶的变化，探讨NO在ARF发病机制中的作用。方法：家兔60只均分为四组(n=15)。ARF模型Ⅰ组：皮下注射1%HgCl2(1.3ml/kg.bw);ARF模型Ⅱ组：肌肉注射50%甘油(10ml/kg.bw);以等量生理盐水代替HgCl2和甘油作为对照Ⅰ、Ⅱ组。24h后，所有动物颈总动脉放血备检，制备肾匀浆。经Aeroset型全自动生化分析仪测定血清BUN、SCr水平，以硝酸还原酶法、化学显色法分别检测血清及肾组织匀浆NO含量及NOS、iNOS活性，肾组织匀浆总蛋白以双缩脲法定量。结果：ARF模型Ⅰ、Ⅱ组血清NO含量及NOS、iNOS活性分别高于相应对照Ⅰ、Ⅱ组(P<0.05～0.01)，肾匀浆NO含量显著高于相应对照组(P<0.01)。结论： NO在ARF发病过程中发挥保护及损伤的双重作用。

　　【关键词】 急性肾功能衰竭;一氧化氮;一氧化氮合酶

　　Changes of Nitric Oxide and Nitric Oxide Synthase in Rabbits with Acute Renal Failure

　　MIAO Wen-long, ZHAO Yong-quan, HOU Ya-li, et al.

　　The First Affiliated Hospital, Hebei North University, Zhangjiakou, 075000, China

　　【ABSTRACT】 Objective： To observe the changes of nitric oxide (NO) and nitric oxide synthase (NOS) in rabbits with acute renal failure(ARF), and inquire into the effects of NO in the pathogenesis of ARF.Methods：Sixty rabbits were divided into four groups (averaging 15 rabbits in each group). The ARF model group I was copied by hypodermic injection 1% HgCl2 of 1.3ml/kg, and the ARF mode l group II was copied by intramuscular injection 50% glycerinum of 10 ml/kg. The control group I and Ⅱ were injected by equivalent volume of normal saline. After 24 hours, all rabbits were cannulated to facilitate blood with drawal for serum sample, and making renal homogenate. The BUN and SCr content in serum were determined by Aerosetautomatic biochemical analyzer. And the NO, NOS and inducible nitric oxidesynthase(iNOS) in blood serum and renal homogenate were determined by nitrate reductase method and chemical chromogenic reaction. The total protein(TP) of renal homogenate was determined by biuret reaction. Results：It showed that NO, NOS and iNOS in serum of ARF groupI and II were significantly increased compared with control group Ⅰ and Ⅱ (P<0.05～0.01). The NO content in renal homogenate of ARF group I and II was significantly increased compared with control group Ⅰ and Ⅱ (P<0.01). Conclusion：The results suggested that NO played a protectiveaction and damage in the pathogenesis of ARE.

　　【KEY WORDS】 acute renal failure (ARF);nitric oxide (NO); nitric oxide synthase (NOS)

　　急性肾功能衰竭(acute renal failure, ARF)是临床常见的危重病[1]，由于其发生发展常诱发其它脏器的功能衰竭，导致多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome, MODS)，死亡率高，受到医学界的高度重视[2,3]。本研究以汞中毒和甘油致挤压综合征的方法复制家兔ARF模型，观察血清及肾组织匀浆一氧化氮(nitric oxide, NO)及其合酶(nitric oxide synthase, NOS)的变化，探讨NO在ARF发病机制中的作用。

　　1 材料和方法

　　1.1 实验动物 家兔60只，体重1.5～2.5kg，雌雄不限，由河北北方学院动物中心提供。随机分为四组(均n=15)：ARF模型1、2组、对照1、2组。

　　1.2 方法 ARF模型Ⅰ组：皮下注射质量分数为1%的HgCl2(1.3ml/kg.bw)复制家兔ARF模型，对照1组以等量生理盐水(1.3ml/kg.bw)作为对照。ARF 模型2组：肌肉注射体积分数为50%甘油(10ml/kg.bw);对照2组肌肉注射等量生理盐水(10ml/kg.bw)。24h后，耳缘静脉注射乌拉坦(1g/kg.bw)全身麻醉，行颈总动脉插管术取动脉血，2500rpm/min离心10min，取得血清备检。同时选择固定位置，留取肾组织，制备10%组织匀浆。

　　2005年2月 河北北方学院学报(医学版) 第1期1.3 检测指标及方法 经Aeroset型全自动生化分析仪(Abbott公司生产)测定血清尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)水平，作为判断ARF的指标(试剂盒购自上海长征—康仁医学科学有限公司)。以硝酸还原酶法、化学显色法分别检测NO含量、NOS及诱生型NOS(inducible nitric oxide synthase, iNOS)活性(试剂盒购自南京建成生物医学工程研究所)。匀浆总蛋白以双缩脲法定量。

　　1.4 统计学处理 结果以均数±标准差(x±s)表示，应用SPSS 8.0统计软件以单因素方差分析及t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结果

　　2.1 ARF家兔血清BUN、Cre的变化 ARF模型Ⅰ、Ⅱ组血清BUN、SCr水平分别显著高于对照Ⅰ组和Ⅱ组(P均<0.01)，ARF模型Ⅰ组血清BUN水平显著高于模型Ⅱ组(P<0.05，表1)。

　　2.2 ARF家兔血清NO及合酶的变化 ARF模型Ⅰ组血清NO含量及NOS、iNOS活性均高于对照Ⅰ组(P<0.05或P<0.01)，ARF模型Ⅱ组血血清NO含量及NOS、iNOS活性均高于对照组Ⅱ(P<0.01，表1)。

　　2.3 ARF家兔肾组织匀浆NO及合酶的变化 ARF模型Ⅰ组肾组织匀浆NO含量及iNOS活性均高于对照Ⅰ组(P<0.05或P<0.01)，ARF模型Ⅱ组血肾组织匀浆NO含量高于对照Ⅱ组(P<0.01)，其它指标无统计学差异(P>0.05，表2)。表1 家兔ARF时血清BUN、Cre、NO及其合酶的变化注：与相应对照组比较 *P<0.05，**P<0.01;与ARFⅡ组比较：#P<0.05，##P<0.01表2 家兔ARF时肾组织匀浆NO及其合酶的变化 注：与相应对照组比较 * P<0.05，**P<0.01

　　3 讨论

　　NO是体内重要的生理递质和细胞间、细胞内的化学信使，它参与机体生理过程的调节和宿主防御以及免疫反应，同时在炎症反应中也发挥着重要作用。NO作为一种血管活性物质，有抑制平滑肌细胞和内皮细胞增殖的作用，在舒张血管、传递神经信息等方面发挥着重要作用;同样作为细胞因子、炎症介质，其在危重病的发病机制中具有重要作用。其作用主要表现为双重性，即损伤与保护作用。研究表明，在ARF时给予NO生理性前体L-arginine(L-Arg)可减轻肾小管损伤，使肾功能得到改善，而给予NO合成酶抑制剂则使肾功能恶化[4]，还可调整体内皮素的分泌[5]，应用L-Arg可降低肾性高血压病人的血压[6]。而Park等的报道显示[7]，ARF时NO升高，过高的NO在ARF的发生发展中发挥着细胞因子的损伤作用。NO合成减少或增多在肾功能恶化中的作用至今未完全阐明。

　　2005年2月 苗文隆，等.急性肾功能衰竭家兔NO及其合酶的变化 第1期本研究以汞中毒和甘油致挤压综合征的方法复制家兔ARF模型，观察血清及肾组织匀浆NO及其合酶变化。结果显示，两种不同方法复制的ARF模型，血清NO及其合酶表达均增强，说明不是汞中毒或挤压伤所特有，而是此类型ARF的共同表现。ARF时，NO升高可能是机体代偿的表现，因为在这两种模型的复制过程中，均未出现血容量的降低，且有可能升高，因此NO升高可能在这一过程中发挥扩血管的作用，改善血管内皮细胞缺氧，有利于内皮细胞的修复，增加前列腺素PGI2的合成释放，发挥扩血管作用，防止因血容量增加而引起心功能不全的发生，从而对其它器官的功能具有保护作用，因此NO升高是ARF进展过程中的一种代偿机制，在一定角度上可增加肾脏的血液灌注量，这与L-Arg提升NO水平而发挥保护作用是一致的。这也解释了我们以前报道的汞中毒和甘油致家兔ARF时只有血浆粘度增高，而全血粘度则无明显变化的现象[8]。肾匀浆检测结果显示，ARF家兔肾匀浆NO均显著高于相应对照组。这说明致病因素(HgCl2及坏死的肌红蛋白阻塞于肾小管)作用于肾小管上皮细胞，产生NO而发挥一定的代偿作用。结果还显示，仅有ARFⅠ组肾匀浆iNOS高于对照组;ARFⅠ组肾匀浆NOS、ARFⅡ组肾匀浆NOS及iNOS活性与相应对照组比较，虽有增高趋势，但均无统计学意义，这可能与甘油致ARF的损伤程度较HgCl2致ARF较轻有关，从BUN水平也可看出这一点。

　　NO除了对内皮细胞具有“保护”作用以外，随着其含量的进一步升高，可发挥其“毒性”作用[9]。NO过高则可损伤上皮细胞造成上皮细胞的坏死、脱落，加重肾损害。随着NO的升高，可通过刺激中性粒细胞产生呼吸爆发及脱颗粒，释放氧自由基和蛋白水解酶，引起氧自由基的大量生成[10]，作用于血管内皮细胞，抑制其抗凝功能并破坏其完整性而造成组织器官的损伤，也可通过脂质过氧化作用损伤膜结构，促进了组织器官自由基损伤[11]。NO升高对细胞的损伤作用也解释了我室报道ARF时的心肌损害[12]。NO刺激细胞因子的大量生成，产生炎症的瀑布效应，这也可能是ARF诱发MODS的重要机制之一。

　　研究结果提示，HgCl2和甘油致家兔ARF时，NO及其合酶升高，NO升高在ARF的发展过程中发挥双刃剑作用。同时也提示，密切监测NO及其合酶的变化，可为ARF不同程期的治疗、为NO及其合酶诱导剂及抑制剂的合理应用并防止MODS的发生，提供一定的依据。本研究观察了复制ARF 24h的NO及其合酶变化，至于ARF不同时间段中NO的动态变化，有待进一步研究。

　　【参考文献】

　　1 陈惠萍,曾彩虹,黎磊石.急性肾功能衰竭的病理类型分析[J].中国危重病急救医学,2000, 12(4):228-231

　　2 盛志勇.努力提高脓毒症的认识水平[J]. 中国危重病急救医学,2003,15(3):131

　　3 马胜银,刘朝阳.连续性肾脏替代疗法在治疗伴急性肾功能衰竭的多器官功能障碍综合征中的应用[J]. 中国危重病急救医学,2003,15 (2):97-99

　　4 Wangsiripaisan A, Gengaro PE, Nemenoff RA, et al. Effect of nitric oxide donors on renal tubular epithelial cell-matrix adhesion[J]. Kidney International, 1999,55(6):2281-2288

　　5 夏晓红,申玉学,孙纪新,等.NO及NO合成酶抑制剂对急性肾衰大鼠内源性内皮素分泌的影响[J].中国病理生理杂志, 1997,13 (4):373-378

　　6 杨国辉,闻心培,张晓蕾,等.危重病患者血清一氧化氮水平的测定[J].中国危重病急救医学, 1996,8(12): 725-726

　　7 Park SW, Yoon HJ, Lee HB, et al. Nitric oxide inhibits the shedding of the glycosyl phosphatidylinositol-anchored dipeptidase from porcine renal proximal tubules[J]. The Biochemical Journal, 2002,364(1):211-218

　　8 赵自刚,牛春雨,侯亚利,等.急性肾功能衰竭家兔凝血功能及血液流变学的变化[J].微循环学杂志, 2003, 13(1):25-26

　　9 崔世涛,朱洪生.心肌再灌注损伤中一氧化氮合酶及其基因异常表达的研究[J]. 中华医学杂志, 1998,78(6): 327-330

　　10 谢子安,方强.一氧化氮与感染性休克关系的实验和临床研究进展[J]. 中国病理生理杂志,2002, 18(11):1433-1437

　　11 赵自刚,张秀昌,牛春雨,等. 急性肾功能衰竭家兔机体抗氧化能力的变化[J].疑难病杂志, 2003, 2 (1):5-6

　　12 赵自刚,牛春雨,侯亚利,等. 心肌酶学变化在急性肾衰竭中的意义[J]. 中国危重病急救医学, 2004,16 (2):109-110