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编号:10240179
内皮素、一氧化氮在烧伤后肾脏血流调节中的作用
http://www.100md.com 《军医进修学院学报》 1999年第3期
     作者:高建川 吴雄飞 杨宗城 黎鳌 柴家科 郭振荣

    单位:高建川 柴家科 郭振荣 解放军304医院烧伤研究所,北京 100037;吴雄飞 杨宗城 黎鳌 第三军医大学烧伤研究所,重庆 400038

    关键词:烧伤;肾脏;内皮素;一氧化氮;血流量

    军医进修学院学报科学990314 摘要 目的:研究内皮素(ET)、一氧化氮(NO)在烧伤后肾脏血流调节中的作用。方法:动态观察大鼠 30% Ⅲ度烧伤后血浆及肾脏ET、NO含量及肾脏血流量变化,应用ET受体拮抗剂和外源性NO载体观察其对烧伤大鼠肾脏血流量的影响。结果:大鼠烧伤后肾脏血流量明显下降,伤后血浆及肾组织ET、NO含量明显升高,由于ET升高幅度相对较大,ET/NO比值也显著增加,肾组织ET、ET/NO改变与肾脏血流量的降低呈显著负相关;伤后在一定的液体复苏下应用两种ET受体拮抗剂、NO供体在一定程度上明显使肾血流量增加,其中同时拮抗ETA、ETB较单独拮抗ETA效果好,ET受体拮抗剂和NO供体配合使用效果更佳。结论:烧伤后由于肾脏ET的增加和内源性NO相对不足,导致肾脏血管收缩造成肾脏血流量下降,拮抗ET的作用和(或)外源性补充NO则可一定程度逆转烧伤后肾脏血流量下降。 中国图书资料分类法分类号 R 644
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    The significance of endothelins, nitric oxide on the regulation of

    renal blood flow in burnt rats

    Gao Jianchuan, Wu Xiongfei, Yang Zongcheng, Li Ao (Ngao), Chai Jiake, Guo Zhenrong (Burns Insititute, 304 th Hospital of PLA, Beijing 100037)

    Abstract Objective:To elucidate the significance of endothelins, nitric oxide on the regulation of renal blood flow in burnt rats. Methods:By use of a 30% TBSA (total body surface araa) Ⅲ degree burnt rat model, we detected the dynamic changes of the contents of endothelins and nitric oxide in postburn plasma and kidney. Meanwhile, the effects of endothelin receptor antagonists and NO donor on renal blood flow in burnt rats were observed. Results:The renal blood flow decreased sharply in burnt rats, accompanied by the increases of endothelins and nitric oxide in plasma and kidney. The ratio of ET/NO in kidney elevated significantly. The changes of ET and the ratio of ET/NO were significantly correlated with renal blood flow. Administration of endothelin receptor antagonists (PD147953, PD145065) and NO donor (SIN-1) was demonstrated to be able to reverse the decrease of blood flow in kidney postburn. Furthermore, better outcome could be achieved by blocking both endothelin receptors than by interfering with only ETA, and even much better result could be anticipated if NO donor was given together. Conclusion:The pathological alterations of endothelins, nitric oxide contributed to the regulation of renal blood flow postburn.
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    Key words burns; kidney; endothelins; nitric oxide; blood flow

    随着复苏水平的提高,目前的抗休克措施能使许多严重烧伤患者“平稳”度过休克期,但时常相继发生内脏功能不全等并发症,复苏“成功”的背后常存在隐匿性休克所致的内脏器官缺血缺氧性损害〔1〕,究其原因,与内脏血管过度收缩有关,其中肾脏较易受累。ET、NO作为血管舒缩调节的主要因子可能参与了烧伤后肾脏血流的调节。为此,本研究动态观察了大鼠烧伤后血浆、肾脏ET、NO变化与肾脏血流量改变的关系,并采用ET受体拮抗剂、NO供体治疗,以期改善肾脏血流灌注,为临床治疗提供借鉴。

    1 材料和方法

    1.1 动物模型 健康雄性Wistar大鼠 50 只,体重 220~280 g,单笼喂养 1 周后戊巴比妥腹腔麻醉,背部脱毛后 3% 凝固汽油燃烧 20 s,致背部 30% Ⅲ度烧伤,伤后立即 4 ml/100 g 等渗盐水腹腔注射,禁食,自由饮生理盐水,分别于伤后 2 h、6 h、 12 h、 24 h 右股动脉插管测压,腹正中切口激光多谱勒血流仪测肾脏血流量,正常对照大鼠只进行同样操作但不烧伤。另取 168 只健康雄性Wistar大鼠在上述模型基础上烧伤前股动、静脉插管用于监测血压和补液,伤后 5 min 自股静脉微量电子蠕动泵恒速补液 3 h,其中烧伤治疗对照组大鼠(C组, 40 只)股静脉只补充生理盐水每小时 0.5 ml/250 g 体重,PD147953(选择性ET受体A拮抗剂)治疗组(PD1 组, 32 只)、PD145065(非选择性ET受体拮抗剂)治疗组(PD2 组, 32 只)、SIN-1(NO供体)治疗组(SIN-1 组, 32 只)、PDS治疗组(PDS组, 32 只)在所补充的盐水中分别加入PD147953(1 μmol/kg 体重)、PD145065 (1 μmol/kg 体重)、SIN-1 (100 μmol/kg 体重)、PD145065 (1 μmol/kg 体重)+SIN-1 (100 μmol/kg 体重)。PD147953、PD145065和SIN-1 分别由美国Doherty教授、德国Hening教授惠赠。
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    1.2 检测指标和方法

    1.2.1 血浆及肝组织NO、ET含量测定 血浆及组织NO含量按文献方法间接测定〔2〕,以样品中NO的量间接反映其NO水平;ET含量测定采用酶联免疫法,测试药盒购自日本Cayman Chemical公司。

    1.2.2 肾脏血流量的测定 激光多谱勒血流仪测肾脏血流量。以电压(mV)表示其相对值。

    1.3 统计学处理 所有数据以均数±标准误()表示,依不同情况行单因素方差分析及直线相关分析。

    2 结 果

    2.1 烧伤后肾脏血流量变化 大鼠烧伤后肾脏血流量在伤后 2 h 迅速下降,至伤后 6 h 达最低点,以后虽有回复,但伤后 24 h 仍显著低于伤前水平(P<0.01)。
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    2.2 血浆及肾组织NO、ET含量变化 大鼠烧伤后 2 h 血浆及肾组织NO、ET-1 浓度明显升高,伤后 6 h 达峰值, 24 h 回落,但仍显著高于伤前;血浆及肾组织ET/NO比值明显升高(表 1)。肾组织ET、ET/NO比值与烧伤后肾脏血流量呈显著的相关性(ET含量与肾血流r=-0.833,P<0.05;ET/NO比值与肾血流r=0.883,P<0.05)。

    表1 大鼠烧伤后血浆及肾组织一氧化氮、内皮素含量变化

    血浆ET-1

    (pg/ml)

    血浆NO

    (μg/ml)

    血浆ET/NO

    (pg/μg)
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    肾ET-1

    (ng/g tissue)

    肾NO

    (μg/g tissue)

    肾ET/NO

    (pg/μg)

    正常对照

    57.63±11.68

    2.39±1.02

    22.04±4.47

    3.22±0.86

    29.40±7.85
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    114.03±18.63

    伤后 2 h

    120.43±33.87**

    4.35±1.62*

    26.94±2.26

    7.44±1.84**

    37.54±5.96

    212.16±45.83**

    伤后 6 h

    255.78±45.31**
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    7.72±1.84**

    33.41±6.22**

    14.45±2.47**

    44.48±8.41**

    320.60±55.26**

    伤后 12 h

    189.47±30.09**

    6.46±2.55**

    31.09±7.65**
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    10.37±1.64**

    40.97±6.21*

    263.13±58.99**

    伤后 24 h

    146.69±21.18**

    3.12±1.07*

    42.70±4.99

    6.69±1.47**

    36.34±9.64

    196.61±58.26**
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    * P<0.05,** P<0.01 (与正常对照相比)

    2.3 ET受体拮抗剂、NO供体对肾脏血流量的影响 使用ET受体拮抗剂和NO供体组肾脏血流量均有不同程度的回升(P<0.05或P<0.01),其中PD2 组、PDS组肾脏血流量恢复效果明显比其它两组好(P<0.05,表 2)。

    表2 内皮素受体拮抗剂、NO供体对肾脏血流量(mV)的影响 组别

    烧伤后时间(h)

    0

    2

    6

    12

    24
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    C

    447.5±72.3

    103.4±27.5

    59.9±11.3

    183.7±37.2

    231.6±28.9

    PD1

    447.5±72.3

    207.8±42.1△**

    178.5±39.3△**
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    209.0±48.7

    270.8±54.7

    PD2

    447.5±72.3

    296.5±53.7△**

    230.7±28.7△**

    270.5±56.8△*

    301.1±50.9△**

    SIN-1

    447.5±72.3
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    198.7±43.8△**

    161.4±36.8△**

    223.4±45.6△*

    238.5±58.4

    PDS

    447.5±72.3

    300.3±67.4△**

    271.9±58.0△**

    293.9±61.7△*

, http://www.100md.com     324.0±47.7△**

    * P<0.05,** P<0.01 (与C组同时相点比较)

    △ P<0.01 (与本组 0 h 点比较)

    3 讨 论

    肾内血管收缩机制可能是多种原因引起肾脏损害的最终的共同途径〔3〕。大鼠烧伤后尽管通过不同途径进行液体复苏可使动脉压维持在伤前水平,但肾脏血流量仍下降明显。现知ET是体内最强的缩血管物质,而NO具有较强的血管舒张作用,是一种主要的内皮依赖性舒血管物质,并可抑制血小板和白细胞粘附、聚集。正常情况下ET和NO之间存在负反馈调节作用,ET通过其B受体而促进NO释放,而NO则经cGMP途径抑制ET的产生〔4〕,因而ET与NO的合成释放处于动态平衡,对维持肾脏血流量的相对恒定极为重要。
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    国内外对烧伤后肾脏NO合成、分泌的变化有一些研究,但存在相反的结果。Becher发现大鼠 30% Ⅲ度烧伤后肾脏分泌NO的量在观察的 8 d 内均显著升高〔5〕,与本实验观察基本一致,但Carter却发现大鼠 20% Ⅲ度烫伤后第一个 24 h 肾脏NO合成分泌明显减少,以后迅速升高直至创面愈合〔6〕。本实验检测血浆、肾组织ET、NO含量,结果显示烧伤后肾脏ET含量或ET/NO比值变化均与肾脏血流量呈显著的负相关,说明ET、NO的异常改变可能参与了烧伤后肾脏血流调节。

    本实验使用了ET受体拮抗剂和NO供体以阻断ET的作用或外源性补充NO。一方面旨在为临床辅助治疗提供可循途径,更重要的是进一步验证ET、NO在烧伤后肾脏血流调节中的作用。在按常规补足有效循环血量及动物清醒后自由饮生理盐水的基础上,使用ET受体拮抗剂未发现明显血压变化,而肾脏血流量较C组明显回升,其中以PD145065改善肾血流效果更明显,说明两种受体亚型在肾脏血管舒缩功能调节中起重要作用。现在ET受体B又分为两种亚亚型〔7〕,ETB1 主要位于血管内皮细胞介导NO的释放从而引起血管舒张,而 ETB2 则位于平滑肌细胞上直接参与血管的收缩,这种分类方法可以解释本实验所观察到的何以非选择性ET受体拮抗剂改善脏器血流效果较选择性ET受体A拮抗剂效果较好的原因。
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    为了恢复ET/NO的比值,除了控制ET作用,还应提高机体NO水平。大鼠烧伤早期应用SIN-1 后发现肾脏血流量明显回升,并且SIN-1 与ET受体拮抗剂PD145065联合应用较单一使用NO供体或受体拮抗剂效果好,说明ET/NO系统确实参与了烧伤后肾脏血流的调节。

    国家自然科学基金资助项目,批准号 39290700

    参考文献

    1 Fiddian-Green RG, Hugland U, Gutierrez G et al. Goals for the resuscitation of shock. Crit Care Med, 1993,21:S25

    2 罗向东,杨宗城,黎 鳌等.简便、灵敏的一氧化氮间接测定法.中华创伤杂志,1994,10:185
, 百拇医药
    3 关广礼,田 牛.肾脏微循环及其在急性肾功能衰竭中的作用.国外医学泌尿系统分册,1989,2:53

    4 Boulanger CM, Luscher TF. Release of endothelin from the porcine aorta: Inhibition by endothelium-derived oxide. J Clin Invest, 1990,85:587

    5 Becher WK, Ronald MD, Shippee L et al. Kinetics of nitrogen oxide production following experimental thermal injury in rats. J Trauma, 1993,34(6):855

    6 Carter EA, Derojas T, Tamir S et al. Nitric oxide production is intensively and persistently increased in tissue by thermal injury. Biochem J, 1994, 304:201

    7 Davenport AP, Maguire JJ. Is endothelin-induced vasoconstriction mediated only by ETA receptors in humans? Trends Pharmacol Sci, 1994,15:9

    (1999—03—11收稿,1999—04—22修回), 百拇医药