大鼠急性缺血性肾功能衰竭血管内皮生长因子水平的变化

【摘要】 目的 探讨大鼠肾脏缺血/再灌注损伤(IRI)后不同时段血管内皮生长因子(VEGF)浓度的变化在急性肾衰竭(ARF)中的发病机制。方法 建立大鼠肾脏IRI模型，采用ELISA法检测IRI术后不同时间段血、尿VEGF水平，并与肾功能做相关分析。结果 手术组术后6 h血清尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)、血钾显著升高，至术后48 h达高峰，从术后72 h开始回落(P<0.05)。手术组术后6 h血清VEGF显著升高，术后12 h达高峰，从术后24 h开始下降至正常;手术组术后6 h尿液VEGF显著升高(P<0.01)，至术后24 h降至低于假手术组，从术后48 h开始回升。血VEGF水平与尿VEGF水平呈正相关，与血钾、BUN、SCr水平无显著相关(P>0.05)。结论 血、尿VEGF升高水平可以作为ARF大鼠肾脏IRI早期肾脏缺血缺氧的监测指标。

【关键词】 血管内皮生长因子;大鼠;肾脏;缺血/再灌注损伤

　　【Abstract】 Objective To investigate the serum and urine concentration of vascular endothelial growth factor (VEGF) in rat with ischemia/ reperfusion injury.Methods Rat renal I/R model was performed by placing the atraumatic microvascular clamp in both renal artery for 60 minutes.VEGF in serum and urine were detected at various intervals with ELISA.Relationship between VEGF and renal function was measured.Results Serum BUN，Cr and kalium significantly increased from 6 h to 72 h postreperfusion(P<0.05)，reached its peak on 48 h.Serum VEGF significantly increased from 6 h to 12 h postreperfusion and reached its peak on 12 h postreperfusion(P<0.05).Urine VEGF significantly increased on 6 h postreperfusion，whereas it significantly reduced on 24 h postreperfusion(P<0.01).Serum VEGF was positively correlated with urine levels of VEGF(P<0.01).Conclusions Serum and urine VEGF level can be regarded as early monitoring indicator of ARF rat renal IRI.

　　【Key words】 Vascular endothelial growth factor (VEGF);Rat;Renal;ischemia/ reperfusion injury (IRI)

　研究发现血管内皮生长因子(VEGF)有增加血管通透性、促进内皮细胞增殖、血管生成修复等功能〔1〕。肾脏具有非常丰富的毛细血管网，肾脏疾病常伴有微血管的损害，推测VEGF在肾脏疾病时可能发挥重要作用。本文在建立大鼠肾脏缺血/再灌注损伤(IRI)模型的基础上，检测IRI术后不同时段血、尿VEGF水平，并与肾功能做相关分析，以了解VEGF在肾脏IRI中的作用，为ARF发病机制以及治疗提供理论依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验分组 实验选用健康雄性Wistar大鼠60只，体重(268.9±8.94)g，随机分成假手术组和模型组，每组各30只。各组大鼠再随机分成手术后6、12、24、48、72 h 5个不同时段，每组6只，各组大鼠在体重上均有可比性。

　　1.2 实验方法 参照文献〔2，3〕的方法，每组大鼠均以10%水合氯醛按3～5 ml/kg腹腔内注射麻醉后，采取经背双侧肋弓下缘距脊柱约0.5 cm处行约长1.5 cm的纵行切口，钝性分离并暴露双侧肾脏，模型组小心分离双侧肾动脉，用无创性动脉夹夹闭双侧肾动脉，双侧肾脏颜色先由鲜红色变苍白，然后转为暗红色，60 min后松夹恢复灌注，肾脏颜色再变成鲜红色，确定肾脏恢复血流后逐层关腹并缝合切口，建立肾脏IRI模型，术后大鼠自由摄食和饮水。假手术组暴露双侧肾脏后，覆盖浸有生理盐水的纱布，60 min后去除纱布后逐层关腹，缝合切口，术后大鼠自由摄食和饮水。

　　1.3 标本采集及检测 分别于术前、术后6、12、24、48和72 h行大鼠称重，采血及留取6 h尿液。全自动生化分析仪检测血BUN、Cr、钾，ELISA法检测血、尿VEGF浓度。

　　1.4 统计学分析 应用SPSS12.0统计软件，数据以x±s，组间比较均采用单因素方差分析，指标间相互关系采用Pearson直线相关分析。

　　2 结 果

　　2.1 血清各生化指标的检测

　　2.1.1 各组手术前后血清钾的变化 模型组各时间点术后血钾与术前及相应时间点假手术组对比均显著升高(P<0.05);术后6、12、24、48 h组术后血钾随时间延长逐渐增高(P<0.05);术后72 h组术后血钾低于手术48 h组，但仍高于手术6和12 h组(P<0.05)，见表1。

　　2.1.2 各组手术前后血清BUN、SCr的变化 模型组各时间点术后血清BUN、SCr与术前及相应时间点假手术组对比均显著升高(P<0.05);模型组6、12、24、48 h组术后血清BUN、SCr随时间延长逐渐增高(P<0.05); 术后72 h组血清BUN、SCr低于术后48 h组，但仍高于术后6 h组(P<0.05)，见表1。

　　2.2 血VEGF检测 模型组术后6、12 h血清VEGF与术前及相应时间点假手术组对比均显著升高，且12 h组高于6 h组(P<0.05);模型组术后24、48、72 h血清VEGF与术前及相应时间点假手术组术后对比差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

　　2.3 尿VEGF检测 模型组术后6、12 h组尿液VEGF与术前及相应时段假手术组对比均显著升高，且12 h组高于6 h组(P<0.05);模型组术后24 h尿液VEGF与术前及相应时间点假手术组术后显著降低(P<0.05)，见表2。表1 各组大鼠不同时段血清BUN、SCr、K变化　1)与同组术前比较，2)与假手术组同时间点术后比较：P<0.01;3)与模型组前一时间点比较：P<0.05;4)与模型组72 h组比较：P<0.01　表2 各组大鼠不同时段血、尿VEGF变化1)与同时间点术前比较，2)与假手术组同时间点术后比较，3)与同组内前一时间点比较：P<0.05

　　2.4 血、尿VEGF水平及其与肾功能的相关分析 Pearson直线相关分析显示，血VEGF水平与尿VEGF水平表达呈正相关(r=0.528，P<0.01)，而与血钾、BUN、SCr无显著相关(P>0.05)。

　　3 讨 论

　　研究发现在肾脏VEGF mRNA和蛋白质可以不同程度地表达在正常肾小球脏层上皮细胞、远端小管和集合管上，还少量表达在近端小管上〔4～6〕。Webb〔7〕等研究发现类固醇敏感性肾病综合征(SSNS)的儿童血、尿VEGF的水平较缓解期SSNS及正常对照组无明显升高。

　　本实验研究发现肾脏 IRI术后6 h血清VEGF水平已经显著升高，至12 h到达高峰，于24 h开始下降并达术前水平。对于肾脏局部IRI后血清VEGF升高的机制目前尚未完全明确，肾脏IRI引起的炎症级联反应是肾损伤的一个重要因素，血白细胞和其他炎症细胞的激活和粘附因子的释放是组织损伤的关键反应，而白细胞的活化与血清VEGF浓度明显相关〔8〕，因此血清VEGF升高可能与血白细胞的活化有关。此外是否缺血缺氧后肾脏组织肾小球上皮细胞和肾小管细胞分泌VEGF增加并释放入血，以及ARF时肾小球滤过率的下降可能也参与血清VEGF水平的升高。我们还观察到大鼠肾功能损害于手术后48 h才达到高峰，而血VEGF于手术后24 h已经降至术前水平。即在肾IRI术后24 h以后，随着肾功能的减退，血VEGF并不升高。提示在肾缺血缺氧早期，肾损害程度较轻时，肾小管上皮细胞分泌VEGF增多并释放入血，而导致血VEGF水平升高，而在肾损害继续加重后，肾小管上皮细胞脱落坏死，肾小管上皮细胞数绝对量减少，而不能分泌VEGF，而使得血VEGF水平无明显升高。因此我们推测是否肾局部IRI大鼠血VEGF水平与肾小管分泌VEGF的量有关?我们的研究显示尿VEGF于术后6 h明显升高，术后12 h降至术前水平，并继续降低，至24 h明显低于术前水平，然后又逐渐回升至术前水平。推测术后6 h尿VEGF明显升高为肾脏缺血再灌注早期肾脏局部肾小管上皮细胞缺血缺氧后诱导VEGF合成明显增多并排泌到管腔而使得尿中排出VEGF增多所致，另外此时血VEGF水平升高后从肾小球滤过VEGF增多亦可以使尿VEGF水平升高。但是在肾IRI术后48 h肾损害更严重，为何尿VEGF水平却已经升高到术前水平?是否为实验室误差或者是由于肾小管阻塞于手术后48 h已经较前减轻，尿VEGF的排出亦较前增多所致?仍有待进一步的实验研究证实。从以上推测血、尿VEGF升高水平可以作为大鼠肾脏IRI早期肾脏缺血缺氧的监测指标。

参考文献

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