腎神經(jīng)在缺血再灌注性腎損傷室旁核電活動變化中的作用

劉希秀 冉兵 馮志強 李達兵 余廣 黃貽澤

（1.樂清市第三人民醫(yī)院心血管內(nèi)科，浙江 樂清325604；2.四川瀘州醫(yī)學院生理教研室，四川 瀘州646000）

腎缺血再灌注（Ischemia／reperfusion，I／R）不僅導致腎功能衰竭，也可以引起心、肝、肺、腦等損傷［1］，且損傷主要發(fā)生在再灌注階段［2］。室旁核（Paraventricular nucleus，PVN）是腎交感神經(jīng)的中樞核團［3］，刺激腎神經(jīng)傳入纖維能夠調(diào)節(jié)PVN的電活動［4］。腎缺血和I／R時腎神經(jīng)興奮性的增強及再灌注損傷產(chǎn)物的增加可引起PVN放電活動呈現(xiàn)快速性的抑制和持續(xù)性的增強兩種變化。本實驗通過保留與去除腎神經(jīng)，觀察腎缺血再灌注過程中室旁核電活動的變化，從而初步探明腎神經(jīng)在缺血再灌注性腎損傷時室旁核電活動變化中的作用。

1 材料與方法

1.1 動物

SD大鼠（250±30g），雌雄不拘，由瀘州醫(yī)學院動物科提供，動物合格證號：SYXK（川）2008－065。

1.2 方法

SD大鼠隨機分為神經(jīng)組和去神經(jīng)組，每組10只。以2%的戊巴比妥鈉（1mg·kg－1）腹腔注射麻醉，固定于腦立體定位儀上，參照大鼠腦立體定位圖譜（George Paxinos，Charles Watson），按 AP：0.50mm～1.80mm，ML：0.40mm～0.60mm，DV：7.60mm～8.00mm，以1mm·min－1的速度將微電極插入PVN，穩(wěn)定5～10min后開始一段記錄正常PVN電活動。神經(jīng)組：分離好腎神經(jīng)、腎動脈后，缺血30min后，松開動脈夾實現(xiàn)再灌注30min，觀察和記錄PVN的放電變化。去腎神經(jīng)組：手術方法和步驟同上，只是在夾閉腎動脈缺血開始前，先剪斷腎神經(jīng)，然后同步記錄觀察PVN的放電變化。實驗結束后，取出微電極。用1μl的微量注射器抽取0.5μl的甲胺天藍染色劑沿微電極進入的路線和深度標記電極尖端的位置。根據(jù)藍點位置確定記錄部位，記錄部位位于PVN內(nèi)的動物計入資料分析。

1.3 觀測指標

實驗觀測缺血立即、5min、10min、20min及再灌注立即、5min、10min、20min后30s的室旁核放電次數(shù)、放電周期、放電頻率、放電積分等的變化。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結果

2.1 保留腎神經(jīng)組

夾閉腎動脈缺血瞬間PVN放電減少甚至消失，約1－2min后放電逐漸增加，5min左右放電次數(shù)、放電頻率、放電積分等接近于正常PVN的放電水平，隨著缺血時間的延長PVN放電逐漸增強，約20min～25min后PVN放電增加達到最強，與缺血前、缺血瞬間、缺血5min、缺血10min相比，差異均具有顯著性（P＜0.01）。

缺血30min后，松開夾閉腎動脈實現(xiàn)再灌注。再灌注瞬間PVN放電明顯減少甚至消失，約1min左右放電開始逐漸增加，5min左右放電次數(shù)、放電頻率、放電積分等接近于正常PVN的放電水平。隨著再灌注時間的延長，PVN放電逐漸增強，約20 min后放電達到最強，與缺血5min、10min、20min及再灌注5 min、10min相比，差異均具顯著性（P＜0.01）。缺血及缺血再灌注各時間之間放電變化比較見表1、表2、圖1和圖2。

2.2 去腎神經(jīng)組

去腎神經(jīng)組，缺血和再灌注瞬間時室旁核放電頻率、振幅、核團放電次數(shù)等均未出現(xiàn)保留腎神經(jīng)時立即減弱或減少的快速性變化。在缺血和再灌注過程中，室旁核放電進行性增加，但變化趨勢較緩，缺血再灌注不同時間之間放電變化差異不具有顯著性（P＞0.05），但5min與20min之間差異具有顯著性（P＜0.05）；且再灌注時室旁核的變化較缺血時變化更明顯，差異均具有顯著性（P＜0.05）；與保留神經(jīng)組比較，去神經(jīng)組缺血和再灌注時各觀察時間點室旁核放電均增強，差異均具有顯著性（P＜0.05）。見表1、表2、圖3和圖4。

圖1 保留腎神經(jīng)組缺血前后PVN放電情況的變化

圖2 保留腎神經(jīng)組再灌注前后PVN放電情況的變化

圖3 去腎神經(jīng)組缺血前后PVN放電情況的變化

圖4 去腎神經(jīng)組再灌注前后PVN放電情況的變

表1 保留腎神經(jīng)組和去腎神經(jīng)組缺血時PVN放電次數(shù)、放電周期、放電頻率和放電積分的比較（±s，n＝10）

表1 保留腎神經(jīng)組和去腎神經(jīng)組缺血時PVN放電次數(shù)、放電周期、放電頻率和放電積分的比較（±s，n＝10）

注：與保留神經(jīng)組比較，△P＜0.05；神經(jīng)組內(nèi)不同時間比較，＊P＜0.05。

組 別 放電次數(shù) 放電周期T（s）放電頻率F（Hz）放電積分（μv·s）神經(jīng)組0min 2.50±1.02＊ 6.96±0.69＊ 54.57±5.78＊ 3.07±1.18＊神經(jīng)組5min 18.5±2.95 2.56±0.74 169.3±21.00 20.95±6.47神經(jīng)組10min 26.50±4.79＊ 1.69±0.2＊ 237.92±4.23＊ 45.60±8.57＊神經(jīng)組20min 31.80±7.07＊ 1.20±0.52＊ 300.29±31.16＊ 66.10±12.34＊去神經(jīng)組0min 18.40±4.97△ 1.92±0.51△ 254.12±46.37△ 120.17±71.03△去神經(jīng)組5min 20.10±4.99△ 1.78±0.49△ 265.59±43.89△ 154.54±66.18△去神經(jīng)組10min 21.90±4.33△ 1.57±0.29△ 273.13±43.63△ 169.96±57.84△去神經(jīng)組20min 24.10±4.31△ 1.45±0.23△ 279.89±45.61△ 191.90±71.29△

3 討論

腎I／R時腎交感神經(jīng)興奮性增加，腎功能在再灌注24h后出現(xiàn)明顯降低［5］。腎交感神經(jīng)興奮性的增強與缺血、缺氧和血中兒茶酚胺類物質(zhì)增多、腎組織內(nèi)腺苷的聚積及尿素氮、肌酐、肌酸、腺苷等代謝產(chǎn)物的增加等因素刺激有關，通過神經(jīng)通路和血液循環(huán)到達PVN，引起PVN電活動的變化。

表2 保留腎神經(jīng)組和去腎神經(jīng)組再灌注時PVN放電次數(shù)、放電周期、放電頻率和放電積分的比較（±s，n＝10）

表2 保留腎神經(jīng)組和去腎神經(jīng)組再灌注時PVN放電次數(shù)、放電周期、放電頻率和放電積分的比較（±s，n＝10）

注：與保留腎神經(jīng)組比較，△P＜0.05；神經(jīng)組內(nèi)不同時間點間比較，＊P＜0.05。

組 別 放電次數(shù) 放電周期T（s）放電頻率F（Hz）放電積分（μv·s）神經(jīng)組0min 2.00±1.10＊ 4.07±0.72＊ 57.94±6.65＊ 2.59±0.80＊神經(jīng)組5min 18.10±2.95 2.24±0.52 177.96±27.39 26.93±5.54神經(jīng)組10min 29.40±7.01＊ 1.41±0.26＊ 269.60±29.38＊ 55.13±7.33＊神經(jīng)組20min 36.30±11.81＊ 0.99±0.46＊ 319.20±31.27＊ 72.71±7.34＊去神經(jīng)組0min 22.50±3.37△ 1.55±0.28△ 272.21±48.97△ 165.59±63.45△去神經(jīng)組5min 22.70±4.03△ 1.53±0.21△ 280.94±49.97△ 192.83±63.58△去神經(jīng)組10min 25.00±3.80△ 1.43±0.21△ 288.8±46.11△ 192.54±65.08△去神經(jīng)組20min 27.60±3.17△ 1.31±0.16△ 296.66±47.53△ 209.65±65.78△

實驗結果表明，腎I／R時，保留腎神經(jīng)組動物在腎動脈夾閉和松夾再灌時PVN放電活動立即減弱甚至消失，隨后放電逐漸增強。而去腎神經(jīng)組在夾閉腎動脈和再灌注時，均未出現(xiàn)PVN放電立即減弱甚至消失的快速性變化。和保留腎神經(jīng)組比較，去神經(jīng)后室旁核放電在缺血和再灌注過程中均更強。這可能與腎缺血和再灌注瞬間，腎內(nèi)壓力突然變化、腎缺血、缺氧等急性應激刺激經(jīng)腎交感神經(jīng)傳入纖維將信號沿脊髓上傳至PVN，抑制PVN興奮性，出現(xiàn)PVN放電的減少甚至消失。隨著缺血再灌注時間的延長，缺血再灌注代謝產(chǎn)物及損傷物質(zhì)的不斷產(chǎn)生和堆積，以及血中兒茶酚胺類物質(zhì)的大量釋放等，刺激PVN引起其電活動逐漸增強，而室旁核－腎交感神經(jīng)傳出系統(tǒng)的抑制機制［6－7］不足以抵抗體液因素對PVN的興奮作用，最終表現(xiàn)為PVN隨缺血再灌注時間的延長興奮性逐漸增強；去除腎神經(jīng)后，PVN失去室旁核－腎交感神經(jīng)傳出系統(tǒng)的抑制調(diào)節(jié)作用，負反饋調(diào)節(jié)受到影響，因此，缺血和再灌注瞬間未出現(xiàn)保留腎神經(jīng)時PVN放電立即減弱甚至消失的快速性變化的現(xiàn)象；由于在缺血再灌注的整個過程中只有體液因素及代謝產(chǎn)物和損傷物質(zhì)對PVN興奮作用，沒有腎交感神經(jīng)的抑制作用，故去腎神經(jīng)組PVN電緊張性較保留腎神經(jīng)組更高。據(jù)此推斷，腎缺血再灌注過程中室旁核放電活動的快速性變化與腎神經(jīng)有關，腎神經(jīng)具有抑制腎缺血再灌注時室旁核緊張性的作用。

1 Lenkei Z，Corvol P，Llorens－Cortes C.The angiotensin receptor subtype AT1Apredominates in rat forebrain areas involved in blood pressure，body fluid homeostasis and neuroendocrine control［J］.Brain Res Mol Brain Res，1995，30（1）：53－60.

2 Li DP，Chen SR，Pan HL.Angiotensin II stimulates spinally projecting paraventricular neurons through presynaptic disinhibition［J］.J Neurosci，2003，23（4）：5041－5049.

3 Rahmouni K，Morgan DA.Hypothalamic arcuate nucleus mediates the sympathetic and arterial pressure responses to leptin［J］.Hypertension，2007，49（3）：647－652.

4 Caverson MM，Cirtello J.Contribution of paraventricular nucleus to afferent renal nerve pressor response［J］.Am J Physiol，1998，254（6）：R532－543.

5 Kurata H，F(xiàn)ujii T，Tsutsui H，et al.Renopro－tective Effects of l－Carnosine on Ischemia／Reperfusion－Induced renal Injury in Rats［J］.J Pharmacol Exp Ther，2006，319（2）：640－647.

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