丹参注射液对高能冲击波肾脏损伤组织病理学的影响
【摘要】 目的 探讨丹参注射液对高能冲击波致肾脏损伤的保护作用及可能机制。方法 将45只家兔随机分为3组:丹参组(n=15)、异搏定对照组(n=15)和生理盐水假治疗组(n=15)，分别静脉注射丹参注射液(1.0g/kg)、异搏定注射液(0.4mg/kg)、生理盐水20ml，观察高能冲击波(1500次，18kv)对各组家兔冲击肾组织细胞的影响。结果 家兔右肾接受高能冲击波作用后，肾脏组织病理学反应明显，假治疗组肾小管上皮细胞坏死脱落，电镜下近曲小管上皮细胞线粒体减少，核肿胀，染色体成团块状聚集，刷状缘模糊不清;肾小球毛细血管腔变形、迂曲，上皮细胞与内皮细胞分离，足突缺失、融合，基底膜增厚。对照组肾脏组织细胞学观察明显轻于假治疗组，丹参组较对照组轻、恢复快。结论 丹参注射液对高能冲击波引起的肾脏组织病理损伤具有保护作用。
关键词 体外冲击波碎石术 肾脏 损伤 丹参
【文献标识码】 A 【文章编号】 1726-6424(2004)04-0289-02
, http://www.100md.com
Effects of Salvia Miltiorrhiza injection on histopathology of
renal tissueinduced by high-energy shockwaves
Sheng Binwu，He Dalin，Chen Xingfa
Department of Urology，First Hospital of Xi’an Jiaotong University，Xi’an710061.
【Abstract】 Objective To study the protective effects of salvia miltiorrhiza injection on renal damage induced by high-energy shock wave(HESW).MethodsForty-five healthy male New Zealand white rabbits were divided into three groupsat random:the control group(n=15)，shams(n=15)，and Salvia Miltiorrhiza injection treated aniˉmals(n=15).The controls received verapamil(0.4mg/kg)，the shams received physiological saline(20ml)，and the treated group received Salvia Miltiorrhiza injection(1.0g/kg)respectively，intravenously.HESW(1500shocks，18kV，MZ-V made in China)was applied to the right kidneys of anesthetized male rabbits and the renal histopathoˉlogical changes were observed.Results Light microscopy revealed injury of interstitial congestion and segmental renal tubular necrosis in the shams after shocking.There was cell wall injury in part of epithelial cells due to cellular necroˉsis or changes of adhesiveness.Electron microscopy revealed changes as follows:a sharp decrease in glomerular capilˉlary，vascular deformity，loss of normal foot-process pattern over capillary，thickening and fragmentation of glomerular basement membranes.The tubular cells were desquamated，which contained a deformed nucleus and destroyed orˉganelles.We observed a decrease in mitochondria in epithelial cells of proximal convoluted tubules，edema of cell nuˉcleus，massive chromosomal aggregation.The damaged cell lost its brush border and a sharp decrease in microvilli was found.Histopathologyshowed that renal damage in the animals received Salvia Miltiorrhiza and verapamil injection was slighter than that in sham group，especially in the Salvia Miltiorrhiza injection group.Conclusion Salvia Miltiorrhiza injection has protective effects on histopathological damage in rabbit kidney induced by HESW.
, 百拇医药
Key words extracorporeal shock wave lithotripsy kidney injury Salvia Miltiorrhiza
体外冲击波碎石术(extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL)已广泛用于治疗上尿路结石，疗效显著，但冲击波致肾血流动力学异常，由缺血/再灌注导致的一系列代谢异常，常会引起明显的肾组织病理学损伤 [1] 。为了减轻冲击后缺血再灌注所致的肾损伤程度，曾使用了钙离子拮抗剂(异搏定)，通过扩张血管及增加血液循环对抗缺血/再灌注损伤，以保护肾脏形态和功能。我们将中药丹参与异搏定对比，首次探讨丹参注射液对高能冲击波致肾脏损伤的保护作用及可能机制。
1 材料和方法
1.1 材料 普通光学显微镜;LKB-2088超薄切片机(瑞典);日立H-600透射式电镜(日本);丹参注射液(上海第一生化制药厂);异搏定注射液(上海禾丰制药有限公司);健康家兔45只(西安交通大学实验动物中心提供)，体质量2500～3000g，雄性，分笼饲养，自由摄食、饮水，饲料为西安交通大学实验动物中心制造的普通块料，每12h变换昼夜节律，适应性喂养3天后进行实验。
, 百拇医药
1.2 方法 家兔随机分为丹参组、对照组及假治疗组3组各15只;实验前3天实验组静脉注射丹参注射液1.0g/kg，对照组静脉注射异搏定0.4mg/kg(5g/L葡萄糖注射液稀释至20ml，假治疗组静脉注射生理盐水20ml。实验前1天右侧背部脱毛。采用国产M-Z碎石机，电容0.4μF，工作电压18kV，10mg/kg硫喷妥钠麻醉后家兔取左侧位，固定于碎石机，B超定位，F 2 定于右肾，冲击次数1500次。冲击后3，7，28天，分别处死5只家兔取冲击肾，10g/L甲醛固定、制备石蜡组织切片，HE染色、光镜观察;同时，取冲击肾25ml/L戊二醛前固定48h以上，将组织修成厚约1mm的薄片，置入10mg/L四氧化锇后固定2h，乙醇梯度脱水，Epon812包埋，LKB-Ⅲ超薄切片机切片，醋酸铀、柠檬酸铅染色，日本H-600透射式电镜观察。
2 结果
2.1 光镜观察 假治疗组冲击后72h见部分肾小球结构不清，部分肾小管坏死，髓质由于亚细胞性坏死或粘附性改变导致部分上皮细胞壁损伤，肾间质纤维细胞增生(图ⅠA);1周部分肾小管上皮细胞水肿较明显;4周肾髓质小灶状结缔组织增生伴陈旧性出血，肾小管灶状扩张其中部分上皮细胞坏死脱落，同期可见肾包膜纤维化性增厚，肾盂周可见结缔组织增生，并有淋巴细胞灶状浸润。对照组、丹参组冲击后各期肾小球未见病变。冲击后72h，对照组肾小管上皮细胞脱落、轻度核固缩，部分集合管上皮脱壁，远端小管上皮细胞凋亡(图ⅡA);丹参组肾小管细胞表现为不同程度的水肿变形(图ⅢA)，显然损伤轻于对照组。1周丹参组肾小管上皮细胞基本恢复，对照组肾小管细胞逐步恢复，可见肾小管细胞肿胀，部分颗粒变形，集合管上皮细胞增生肿大，4周对照组肾小管损伤亦基本恢复。
, 百拇医药
2.2 电镜观察 假治疗组冲击后72h肾小球毛细血管显著性减少，血管腔变形、狭窄及迂曲，足突缺失、融合，基底膜增厚、断裂(图ⅠB);近端小管上皮细胞线粒体数减少，细胞核肿胀，核内染色体成团块状聚集，刷状缘结构模糊不清，微绒毛明显减少(图ⅠC);1周近端小管上皮细胞核肿胀，核内染色体呈团状边集，微绒毛结构未见明显改善;4周见肾小球基底膜较均匀、结构清晰，足突结构大致正常，近端小管上皮细胞内线粒体增生。冲击后72h对照组肾小球毛细血管腔变形，内皮细胞肿胀，细胞核固缩坏死，基底膜断裂、溶解，足突不均匀缺失，系膜细胞增生(图ⅡB)。丹参组肾小球滤过膜病变轻于对照组，视野下肾小球毛细血管内皮细胞未见核固缩，基底膜未见断裂(图ⅢB);对照组近端小管上皮细胞细胞核改变，绒毛缺失、线粒体减少，刷状缘结构不清，细胞内有空泡(图ⅡC)，丹参组仅见近端小管上皮细胞部分线粒体形态不规则、微绒毛结构改变不明显(图ⅢC)。1周丹参组肾小球滤过膜足突大部分接近正常，其余病变已基本恢复，对照组肾小球滤过膜足细胞突起融合、增生不等，基底膜不均匀增厚，未见断裂，内皮细胞核染色质聚集，足细胞突起灶状破坏，仅见近端小管上皮细胞粗面内质网脱颗粒，刷状缘结构不清。4周见两组肾小球系膜细胞、足细胞、内皮细胞增生，足突结构基本正常，对照组可见近端小管腔内有少量细胞残渣，上皮细胞恢复正常。
, 百拇医药
3 讨论
高能冲击波引起肾组织不典型缺血/再灌注，缺血缺氧可引起细胞内能量迅速耗竭，离子泵失效，脂肪酸代谢紊 乱，膜结构受损，细胞外Ca 2+ 内流增加，激活磷脂酶和脂肪酶，进一步引起肌浆网和线粒体内贮存Ca 2+ 释放，并分解脂膜而产生花生四烯酸，后者在代谢过程中产生氧自由基、TXA 2 ，大量内皮素释放、同时凝血纤溶系统失衡及产生抗肾小球抗体 [2，3] 。通过上述一系列复杂病理生理机制，冲击后部分肾小管坏死，肾小球毛细血管显著性减少、管腔变形，足突缺失、融合，基底膜增厚、断裂。
寻找理想降低冲击波致肾组织损伤、缩短肾损伤恢复时间，进而减少并发症的药物是近年来该领域研究的热点之一。有研究证实 [4，5] ，钙离子拮抗剂异搏定抑制缺血期细胞内Ca 2+ 超负荷，使ATP储备增加，降低膜功能异常，减轻细胞损害;抑制黄嘌呤脱氢酶向黄嘌呤氧化酶转化，减少氧自由基产生，从而降低冲击波对肾脏的损伤。
, 百拇医药
丹参活血行血，堪称“入血分，达脏腑，祛瘀滞之佳品”(《别录》)。研究表明 [6，7] ，丹参中有效成分丹参酮ⅡA能明显阻滞钙离子内流，有抑制细胞内钙超载及清除氧自由基作用，且能调节微循环，改善缺血区的血液供应及组织细胞对氧的利用，从而减轻或消除缺血缺氧对肾组织的损害。丹参注射液含有紫草酸B及其衍生物，通过扩张血管作用，能显著降低肾血管阻力指数，提高肾血流速度，减少局部血管痉挛，从而减轻高能冲击波导致的肾缺血/再灌注性损伤。同时，丹参中的水溶性酚酸类物质具有很强的抗脂质过氧化和消除自由基作用，对脂质过氧化物引起的生物膜损伤有明显的保护作用，还能抑制还原性辅酶Ⅱ的消耗和保护过氧化物歧化酶的活性，有效防止肾脏缺血后的再灌注损伤。以上结果表明中药丹参具有良好的对抗冲击波肾损伤的作用。而且本实验显示丹参组病理损伤明显轻于异搏定组，且恢复快，从而证明其保护作用优于异搏定，很可能成为新的高效、副作用少的保护药物。
参考文献
1 陈兴发，盛斌武，贺大林，等.高能冲击波致肾损伤的实验研究.西安交通大学学报(医学版)，2003，24(2):133-135.
, http://www.100md.com
2 于新路，王禾，张波，等.大鼠实验性肾缺血/再灌注引起肾小管上皮细胞凋亡及其与Bcl-2，Fas/FasL表达变化的关系.第四军医大学学报，2003，24(8):723-726.
3 Evan AP，Willis LR，Mcateer JA，et al.Kidney damage and renal funcˉtionalchanges are minized bywaveform control that suppresses cavitation in shock wavelithtripsy.J Urol，2002，168(10):1556-1562.
4 盛斌武，陈兴发，贺大林，等.异搏定对高能冲击波致肾损伤保护的实验观察.中华医学杂志，2002，82(23):1650-1651.
5 盛斌武，陈兴发，贺大林.高能冲击波致肾损伤保护的研究进展.现代泌尿外科杂志，2001，6(3):60-62.
6 陈红武，黄铮，姚英民.复方丹参注射液治疗新生儿缺血缺氧性脑病的临床研究.中国中西医结合杂志，2001，21(10):752-753.
7 江凤霞，王世俊，钟亮.复方丹参注射液治疗中、重度新生儿缺血缺氧性脑病的临床观察.中国中西医结合杂志，2001，21(12):903-905.
作者单位:710061西安交通大学第一医院泌尿外科
(收稿日期:2003-12-26)
(编辑一 坤), http://www.100md.com
关键词 体外冲击波碎石术 肾脏 损伤 丹参
【文献标识码】 A 【文章编号】 1726-6424(2004)04-0289-02
, http://www.100md.com
Effects of Salvia Miltiorrhiza injection on histopathology of
renal tissueinduced by high-energy shockwaves
Sheng Binwu，He Dalin，Chen Xingfa
Department of Urology，First Hospital of Xi’an Jiaotong University，Xi’an710061.
【Abstract】 Objective To study the protective effects of salvia miltiorrhiza injection on renal damage induced by high-energy shock wave(HESW).MethodsForty-five healthy male New Zealand white rabbits were divided into three groupsat random:the control group(n=15)，shams(n=15)，and Salvia Miltiorrhiza injection treated aniˉmals(n=15).The controls received verapamil(0.4mg/kg)，the shams received physiological saline(20ml)，and the treated group received Salvia Miltiorrhiza injection(1.0g/kg)respectively，intravenously.HESW(1500shocks，18kV，MZ-V made in China)was applied to the right kidneys of anesthetized male rabbits and the renal histopathoˉlogical changes were observed.Results Light microscopy revealed injury of interstitial congestion and segmental renal tubular necrosis in the shams after shocking.There was cell wall injury in part of epithelial cells due to cellular necroˉsis or changes of adhesiveness.Electron microscopy revealed changes as follows:a sharp decrease in glomerular capilˉlary，vascular deformity，loss of normal foot-process pattern over capillary，thickening and fragmentation of glomerular basement membranes.The tubular cells were desquamated，which contained a deformed nucleus and destroyed orˉganelles.We observed a decrease in mitochondria in epithelial cells of proximal convoluted tubules，edema of cell nuˉcleus，massive chromosomal aggregation.The damaged cell lost its brush border and a sharp decrease in microvilli was found.Histopathologyshowed that renal damage in the animals received Salvia Miltiorrhiza and verapamil injection was slighter than that in sham group，especially in the Salvia Miltiorrhiza injection group.Conclusion Salvia Miltiorrhiza injection has protective effects on histopathological damage in rabbit kidney induced by HESW.
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Key words extracorporeal shock wave lithotripsy kidney injury Salvia Miltiorrhiza
体外冲击波碎石术(extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL)已广泛用于治疗上尿路结石，疗效显著，但冲击波致肾血流动力学异常，由缺血/再灌注导致的一系列代谢异常，常会引起明显的肾组织病理学损伤 [1] 。为了减轻冲击后缺血再灌注所致的肾损伤程度，曾使用了钙离子拮抗剂(异搏定)，通过扩张血管及增加血液循环对抗缺血/再灌注损伤，以保护肾脏形态和功能。我们将中药丹参与异搏定对比，首次探讨丹参注射液对高能冲击波致肾脏损伤的保护作用及可能机制。
1 材料和方法
1.1 材料 普通光学显微镜;LKB-2088超薄切片机(瑞典);日立H-600透射式电镜(日本);丹参注射液(上海第一生化制药厂);异搏定注射液(上海禾丰制药有限公司);健康家兔45只(西安交通大学实验动物中心提供)，体质量2500～3000g，雄性，分笼饲养，自由摄食、饮水，饲料为西安交通大学实验动物中心制造的普通块料，每12h变换昼夜节律，适应性喂养3天后进行实验。
, 百拇医药
1.2 方法 家兔随机分为丹参组、对照组及假治疗组3组各15只;实验前3天实验组静脉注射丹参注射液1.0g/kg，对照组静脉注射异搏定0.4mg/kg(5g/L葡萄糖注射液稀释至20ml，假治疗组静脉注射生理盐水20ml。实验前1天右侧背部脱毛。采用国产M-Z碎石机，电容0.4μF，工作电压18kV，10mg/kg硫喷妥钠麻醉后家兔取左侧位，固定于碎石机，B超定位，F 2 定于右肾，冲击次数1500次。冲击后3，7，28天，分别处死5只家兔取冲击肾，10g/L甲醛固定、制备石蜡组织切片，HE染色、光镜观察;同时，取冲击肾25ml/L戊二醛前固定48h以上，将组织修成厚约1mm的薄片，置入10mg/L四氧化锇后固定2h，乙醇梯度脱水，Epon812包埋，LKB-Ⅲ超薄切片机切片，醋酸铀、柠檬酸铅染色，日本H-600透射式电镜观察。
2 结果
2.1 光镜观察 假治疗组冲击后72h见部分肾小球结构不清，部分肾小管坏死，髓质由于亚细胞性坏死或粘附性改变导致部分上皮细胞壁损伤，肾间质纤维细胞增生(图ⅠA);1周部分肾小管上皮细胞水肿较明显;4周肾髓质小灶状结缔组织增生伴陈旧性出血，肾小管灶状扩张其中部分上皮细胞坏死脱落，同期可见肾包膜纤维化性增厚，肾盂周可见结缔组织增生，并有淋巴细胞灶状浸润。对照组、丹参组冲击后各期肾小球未见病变。冲击后72h，对照组肾小管上皮细胞脱落、轻度核固缩，部分集合管上皮脱壁，远端小管上皮细胞凋亡(图ⅡA);丹参组肾小管细胞表现为不同程度的水肿变形(图ⅢA)，显然损伤轻于对照组。1周丹参组肾小管上皮细胞基本恢复，对照组肾小管细胞逐步恢复，可见肾小管细胞肿胀，部分颗粒变形，集合管上皮细胞增生肿大，4周对照组肾小管损伤亦基本恢复。
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2.2 电镜观察 假治疗组冲击后72h肾小球毛细血管显著性减少，血管腔变形、狭窄及迂曲，足突缺失、融合，基底膜增厚、断裂(图ⅠB);近端小管上皮细胞线粒体数减少，细胞核肿胀，核内染色体成团块状聚集，刷状缘结构模糊不清，微绒毛明显减少(图ⅠC);1周近端小管上皮细胞核肿胀，核内染色体呈团状边集，微绒毛结构未见明显改善;4周见肾小球基底膜较均匀、结构清晰，足突结构大致正常，近端小管上皮细胞内线粒体增生。冲击后72h对照组肾小球毛细血管腔变形，内皮细胞肿胀，细胞核固缩坏死，基底膜断裂、溶解，足突不均匀缺失，系膜细胞增生(图ⅡB)。丹参组肾小球滤过膜病变轻于对照组，视野下肾小球毛细血管内皮细胞未见核固缩，基底膜未见断裂(图ⅢB);对照组近端小管上皮细胞细胞核改变，绒毛缺失、线粒体减少，刷状缘结构不清，细胞内有空泡(图ⅡC)，丹参组仅见近端小管上皮细胞部分线粒体形态不规则、微绒毛结构改变不明显(图ⅢC)。1周丹参组肾小球滤过膜足突大部分接近正常，其余病变已基本恢复，对照组肾小球滤过膜足细胞突起融合、增生不等，基底膜不均匀增厚，未见断裂，内皮细胞核染色质聚集，足细胞突起灶状破坏，仅见近端小管上皮细胞粗面内质网脱颗粒，刷状缘结构不清。4周见两组肾小球系膜细胞、足细胞、内皮细胞增生，足突结构基本正常，对照组可见近端小管腔内有少量细胞残渣，上皮细胞恢复正常。
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3 讨论
高能冲击波引起肾组织不典型缺血/再灌注，缺血缺氧可引起细胞内能量迅速耗竭，离子泵失效，脂肪酸代谢紊 乱，膜结构受损，细胞外Ca 2+ 内流增加，激活磷脂酶和脂肪酶，进一步引起肌浆网和线粒体内贮存Ca 2+ 释放，并分解脂膜而产生花生四烯酸，后者在代谢过程中产生氧自由基、TXA 2 ，大量内皮素释放、同时凝血纤溶系统失衡及产生抗肾小球抗体 [2，3] 。通过上述一系列复杂病理生理机制，冲击后部分肾小管坏死，肾小球毛细血管显著性减少、管腔变形，足突缺失、融合，基底膜增厚、断裂。
寻找理想降低冲击波致肾组织损伤、缩短肾损伤恢复时间，进而减少并发症的药物是近年来该领域研究的热点之一。有研究证实 [4，5] ，钙离子拮抗剂异搏定抑制缺血期细胞内Ca 2+ 超负荷，使ATP储备增加，降低膜功能异常，减轻细胞损害;抑制黄嘌呤脱氢酶向黄嘌呤氧化酶转化，减少氧自由基产生，从而降低冲击波对肾脏的损伤。
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丹参活血行血，堪称“入血分，达脏腑，祛瘀滞之佳品”(《别录》)。研究表明 [6，7] ，丹参中有效成分丹参酮ⅡA能明显阻滞钙离子内流，有抑制细胞内钙超载及清除氧自由基作用，且能调节微循环，改善缺血区的血液供应及组织细胞对氧的利用，从而减轻或消除缺血缺氧对肾组织的损害。丹参注射液含有紫草酸B及其衍生物，通过扩张血管作用，能显著降低肾血管阻力指数，提高肾血流速度，减少局部血管痉挛，从而减轻高能冲击波导致的肾缺血/再灌注性损伤。同时，丹参中的水溶性酚酸类物质具有很强的抗脂质过氧化和消除自由基作用，对脂质过氧化物引起的生物膜损伤有明显的保护作用，还能抑制还原性辅酶Ⅱ的消耗和保护过氧化物歧化酶的活性，有效防止肾脏缺血后的再灌注损伤。以上结果表明中药丹参具有良好的对抗冲击波肾损伤的作用。而且本实验显示丹参组病理损伤明显轻于异搏定组，且恢复快，从而证明其保护作用优于异搏定，很可能成为新的高效、副作用少的保护药物。
参考文献
1 陈兴发，盛斌武，贺大林，等.高能冲击波致肾损伤的实验研究.西安交通大学学报(医学版)，2003，24(2):133-135.
, http://www.100md.com
2 于新路，王禾，张波，等.大鼠实验性肾缺血/再灌注引起肾小管上皮细胞凋亡及其与Bcl-2，Fas/FasL表达变化的关系.第四军医大学学报，2003，24(8):723-726.
3 Evan AP，Willis LR，Mcateer JA，et al.Kidney damage and renal funcˉtionalchanges are minized bywaveform control that suppresses cavitation in shock wavelithtripsy.J Urol，2002，168(10):1556-1562.
4 盛斌武，陈兴发，贺大林，等.异搏定对高能冲击波致肾损伤保护的实验观察.中华医学杂志，2002，82(23):1650-1651.
5 盛斌武，陈兴发，贺大林.高能冲击波致肾损伤保护的研究进展.现代泌尿外科杂志，2001，6(3):60-62.
6 陈红武，黄铮，姚英民.复方丹参注射液治疗新生儿缺血缺氧性脑病的临床研究.中国中西医结合杂志，2001，21(10):752-753.
7 江凤霞，王世俊，钟亮.复方丹参注射液治疗中、重度新生儿缺血缺氧性脑病的临床观察.中国中西医结合杂志，2001，21(12):903-905.
作者单位:710061西安交通大学第一医院泌尿外科
(收稿日期:2003-12-26)
(编辑一 坤), http://www.100md.com