γ-干擾素對(duì)體外沖擊波致輸尿管損傷的保護(hù)作用▲

劉永康 王 健 劉 剛 梁 鵬 王曉平*

(1廣西中醫(yī)學(xué)院，南寧市 530001;2廣西醫(yī)科大學(xué)，南寧市 530021;3廣西區(qū)人民醫(yī)院，

南寧市 530021)

體外沖擊波碎石術(shù)(ESWL)已成為上尿路結(jié)石的首選治療方法。但有研究表明，ESWL可造成不同程度的輸尿管損傷，如用輸尿管結(jié)石行ESWL失敗后改開放手術(shù)的病人，采用術(shù)中肉眼觀察及術(shù)后組織學(xué)光鏡檢查受沖擊部位，發(fā)現(xiàn)ESWL后早期可致受沖擊部位及臨近組織腫脹、出血及血腫形成，光鏡檢查可見組織水腫，明顯粘連，輸尿管僵硬及瘢痕形成，輸尿管梗阻，導(dǎo)致腎功能損害。光鏡可見平滑肌萎縮，纖維結(jié)締組織增生，程度嚴(yán)重的可造成不可逆的損害［1，2］。本試驗(yàn)觀察了 γ-干擾素對(duì)體外沖擊波致輸尿管損傷的保護(hù)作用，并探討其作用機(jī)制。

1 材料和方法

1.1 材料 材料鈦夾購(gòu)自南寧吉瑞康公司;Dornier S型電磁式?jīng)_擊波碎石機(jī)為德國(guó)Dornier公司產(chǎn)品;北京航天醫(yī)學(xué)工程研究所JH-2肌張力傳感器、計(jì)算機(jī)及軟件、Olympus光學(xué)顯微鏡由廣西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心協(xié)調(diào)提供，注射用重組人干擾素γ購(gòu)自上海克隆生物高新技術(shù)有限公司(100萬(wàn)IU/瓶，國(guó)藥準(zhǔn)字S10980084)。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物模型分組 64只新西蘭成年兔，雌雄不限，體重2.0～3.5 kg，月齡5～6個(gè)月，由廣西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。全部白兔均在距左側(cè)腎盂約5 cm的輸尿管外膜上安放鈦夾，并隨機(jī)分組:治療組A(n=16)注射γ-干擾素，并做ESWL處理;模型組B(n=16)注射生理鹽水;藥物對(duì)照組C(n=16)僅注射γ-干擾素不做ESWL處理;假手術(shù)組D(n=16)僅做ESWL處理。A、C組于術(shù)前2 h肌肉注射IFN-γ(100萬(wàn)IU/支，購(gòu)自中國(guó)生物技術(shù)集團(tuán))400 IU/kg;B組給予同體積的生理鹽水。對(duì)各組動(dòng)物于ESWL后14、21、28、35 d均各隨機(jī)處死4只，取輸尿管標(biāo)本進(jìn)行常規(guī)病理檢查、評(píng)分，并觀察輸尿管平滑肌收縮力。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方法 ① 2%硫噴妥鈉30 mg/kg腹腔注射麻醉;②實(shí)驗(yàn)兔取仰臥位固定于碎石機(jī)上;③在X線定位下，按各試驗(yàn)組要求對(duì)鈦夾標(biāo)記的輸尿管予以ESWL處理(設(shè)定工作電壓18 kV，發(fā)射頻率55次/min，對(duì)準(zhǔn)鈦夾處連續(xù)沖擊每2 000次左右，觀察并調(diào)整沖擊波位置，以確保焦點(diǎn)重合)，1周/次，共5次;④按各試驗(yàn)組取材要求氣栓處死白兔，取鈦夾處輸尿管組織備用。

1.2.3 輸尿管術(shù)后HE染色病理檢查 各組白兔的輸尿管組織經(jīng)常規(guī)切片、染色后，在顯微鏡下行病理量化評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)［3］，上皮:正常 0，輕度變性 1，重度變性 2;固有膜:正常0，充血、水腫、出血、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)1，毛細(xì)血管增生、內(nèi)皮腫脹、纖維增生變性2;肌層:正常0，炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、肌細(xì)胞局灶性變性1，肌細(xì)胞斷裂、肌間纖維增生或纖維化2:外膜:正常0，充血、水腫、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)1。各部位評(píng)分累加為該例總分。

1.2.4 輸尿管術(shù)后平滑肌收縮力的體外檢測(cè) 采用張明英等［4］研究檢測(cè)輸尿管收縮力的方法［4］，取各組白兔的輸尿管組織(長(zhǎng)約1 cm)，浸泡于38℃、充入混合氧(95%O2+5%CO2)的 Kreb 營(yíng)養(yǎng)液 (NaCl 119.0 mmol/L，KCl 4.7 mmol/L，CaCl22.5mmol/L，MgCl21.5 mmol/L，NaHCO325.0 mmol/L，KH2PO41.2 mmol/L，葡萄糖11.0 mmol/L;pH 7.4)中。輕輕去除周圍脂肪和結(jié)締組織，兩端作平行斜切口，用蛙心夾對(duì)角夾住輸尿管，并分別與掛鉤及傳感器相連，以94 mmol/L的KCl溶液誘導(dǎo)輸尿管平滑肌收縮反應(yīng)，記錄輸尿管平滑肌間隙性收縮幅度。連續(xù)測(cè)試3次，取其算術(shù)平均值計(jì)入統(tǒng)計(jì)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 12.0分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(s)表示，組間進(jìn)行方差分析，用t檢驗(yàn)比較組間數(shù)據(jù)差異的顯著性，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 組織病理形態(tài)改變 兔輸尿管ESWL致傷后，其組織學(xué)形態(tài)經(jīng)病理量化評(píng)分結(jié)果如表1所示:生理鹽水對(duì)照組和假手術(shù)組7 d后可見內(nèi)膜上皮細(xì)胞變性，固有層和肌層充血、水腫、出血，炎細(xì)胞浸潤(rùn)，14 d和21 d可見上皮細(xì)胞變性加重，固有層和肌層內(nèi)充血和水腫加重，并可見毛細(xì)血管和纖維組織增生。28 d后可見上皮細(xì)胞萎縮，平滑肌細(xì)胞變性增生和纖維化、外膜及其周圍組織見大量粘連組織、炎細(xì)胞浸潤(rùn)、部分管腔狹窄，陳舊瘢痕。治療組建模后輸尿管組織病理改變與之相似，但炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)及纖維化程度較之明顯減輕，顯微病理變化評(píng)定為1～5分，治療組在術(shù)后28 d輸尿管黏膜充血水腫，炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及纖維化形成較生理鹽水對(duì)照組和假手術(shù)組比較，P＜0.05，組間差異有顯著性意義。藥物對(duì)照組輸尿管組織未見明顯炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及纖維化改變。

表1 術(shù)后第35天各組兔輸尿管組織顯微病理變化 ( s)

表1 術(shù)后第35天各組兔輸尿管組織顯微病理變化 ( s)

注:治療組與模型組、假手術(shù)組比較，P均＜0.05;治療組與藥物對(duì)照組比較，P ＞0.05;模型組與假手術(shù)組比較，P ＞0.05。

組別 n 術(shù)后取材時(shí)間(d)輸尿管纖維病理評(píng)分值(分)

2.2 術(shù)后輸尿管功能的變化 KCl溶液引發(fā)平滑肌收縮的潛伏期為6～60 s不等，個(gè)體間存在較大差異。多數(shù)收縮反應(yīng)為雙相性，即在緊張性收縮(tonic contraction)基礎(chǔ)上疊加間隙性收縮(phasic contraction)，間隙性收縮停止后仍有緊張性收縮。緊張性收縮幅度較低。本實(shí)驗(yàn)僅統(tǒng)計(jì)間隙性收縮幅度。

兔輸尿管在術(shù)后不同時(shí)間取材，治療組與模型組及假手術(shù)組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，隨著組織纖維化的加重，輸尿管平滑肌收縮力降低，提示γ-IFN可減輕術(shù)后兔輸尿管的收縮功能受損。見表2。

表2 術(shù)后麻醉兔輸尿管平滑肌收縮力(mg)的變化 ( s)

表2 術(shù)后麻醉兔輸尿管平滑肌收縮力(mg)的變化 ( s)

*與模型組及假手術(shù)組的14 d、21 d、28 d 比較，P ＜0.05;#治療組內(nèi)與7 d 比較 P ＜0.05。

組別 n輸尿管平滑肌收縮力7 d 14 d 21 d 28 d治療組 4 487.4 ±90.5* 349.5 ±67.3* 354.9 ±71.7* 345.4 ±63.5*#模型組 4 245.8 ±64.3 162.8 ±74.3 167.8 ±65.6 165.8 ±71.2#藥物對(duì)照組 4 486.2 ±70.5 474.3 ±70.4 471.1 ±69.5 486.2 ±65.5假手術(shù)組 4 277.8 ±79.6 172.8 ±67.6 187.7 ±69.6 169.4 ±65.9

3 討論

ESWL治療泌尿系統(tǒng)結(jié)石，是泌尿?qū)W發(fā)展史上一種革命性高科技技術(shù)［5，6］。隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展以及臨床治療經(jīng)驗(yàn)的提高，已有大部分尿路結(jié)石患者可采用ESWL治療，并取得滿意效果。

盡管ESWL安全、有效、痛苦少、恢復(fù)快，但沖擊波仍會(huì)對(duì)組織造成損傷，其負(fù)面效應(yīng)仍不可低估。特別是由于使用體外沖擊波碎石機(jī)廣泛、機(jī)型種類繁多、質(zhì)量參差不齊、選擇的功率、沖擊次數(shù)和間隔時(shí)間無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使ESWL在臨床應(yīng)用中并發(fā)癥增多，造成許多應(yīng)用的局限。所以了解和研究ESWL的并發(fā)癥非常重要，已受到專業(yè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的重視并開展了較多的研究工作。研究資料表明，ESWL產(chǎn)生的脈沖性高壓、應(yīng)力效應(yīng)、空化效應(yīng)、自由基損傷及ESWL時(shí)的血管活性物質(zhì)作用，可引起局部腎實(shí)質(zhì)短暫性缺血和腎功能損害，亦起著破壞細(xì)胞和組織的作用［7～11］。由于輸尿管是泌尿系統(tǒng)的重要通道器官，為結(jié)石留滯的好發(fā)部位，ESWL治療輸尿管結(jié)石，已成為廣泛應(yīng)用的治療方法。而輸尿管的損傷也可導(dǎo)致排尿功能障礙及腎功能的損害。

有研究表明［1，2］，體外沖擊波治療輸尿管結(jié)石的同時(shí)，可導(dǎo)致組織器官副損傷。如果不加重視，過分依賴和不當(dāng)?shù)厥褂肊SWL，甚至可引起不可逆的醫(yī)源性的器官和功能損害。故此，不但要客觀評(píng)估使用ESWL治療輸尿管結(jié)石的安全性有效性，還應(yīng)研究了解引起組織器官副損傷的相關(guān)因素的關(guān)系，這對(duì)提高應(yīng)用ESWL的安全效能，有非常重要的意義。

IFN是一種具有多功能的細(xì)胞因子，近年來γ-IFN的抗纖維化作用已成為國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)，γ-IFN在抗肺纖維化及肝纖維化方面有著很大的潛力［11］。基于以上原因，本研究探索γ-IFN對(duì)ESWL造成輸尿管損傷纖維化的預(yù)防及治療作用。

本研究中，HE染色結(jié)果顯示術(shù)后對(duì)照組輸尿管黏膜有壞死脫落，黏膜層多量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，毛細(xì)血管和纖維組織增生、肌層可見平滑肌細(xì)胞變性增生和纖維化、外膜及其周圍組織見大量粘連組織、炎細(xì)胞浸潤(rùn)、陳舊瘢痕等。而γ-IFN組術(shù)后輸尿管黏膜層壞死、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)較對(duì)照組明顯減少，說明γ-IFN抑制了術(shù)后炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)，降低了ESWL后炎性反應(yīng)，γ-IFN在一定程度上減輕了兔的輸尿管損傷。輸尿管損傷后出現(xiàn)輸尿管收縮功能受損，表現(xiàn)為收縮的頻率及收縮力的變化。對(duì)照組輸尿管組織的收縮力較γ-IFN組明顯降低，推測(cè)為對(duì)照組平滑肌損傷而致，再次說明γ-IFN可以明顯減輕輸尿管組織的損傷。

臨床上預(yù)防及治療ESWL損傷及纖維化是一大難題。在本實(shí)驗(yàn)中，γ-IFN減輕了ESWL輸尿管損傷及ESWL輸尿管纖維化，這對(duì)于探索預(yù)防及治療ESWL損傷及纖維化的有效治療藥物具有積極的意義。但鑒于γ-IFN在臨床應(yīng)用中多見的不良反應(yīng)，γ-IFN是否能成為臨床中預(yù)防及治療ESWL輸尿管損傷及ESWL輸尿管纖維化的有效藥物尚有待于進(jìn)一步研究。

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