L-肉毒堿對慶大霉素引起的急性腎衰竭的保護作用研究

徐應臣 張 旭 張翠薇 伍 洋

1.四川省瀘州市人民醫院急診科，四川瀘州 646000；2.瀘州醫學院病理教研室，四川瀘州 646000；3.瀘州醫學院附屬醫院急診科，四川瀘州 646000

急性腎衰竭是指由各種原因引起的腎功能在短時間（幾小時至幾天）內突然下降而出現的臨床綜合征，其機制主要為各種原因導致腎小管急性壞死[1]。有研究證明[2]慶大霉素類抗生素能導致急性藥源性腎功能衰竭，因此，對于使用這類抗生素導致的急性腎衰竭患者來說，找到一種可以抑制或緩解腎毒性的藥物意義重大。左旋肉毒堿（也稱L-肉毒堿），于1958年Fritz首次發現并證實L-肉毒堿能促進線粒體對脂肪的代謝速率，明確了其在脂肪氧化中的重要作用，從此L-肉堿的作用越來越受到重視。臨床上L-肉毒堿相關的研究主要是用于慢性腎衰竭的貧血癥狀的緩解治療[3]，而用于急性腎衰竭的相關研究較少，由于它具有轉運長鏈脂肪酸、抗氧化應激的功能，若將其作用于急性腎衰竭模型，可能會對腎臟有保護作用。

1 材料與方法

1.1 實驗動物和試劑

成年雄性SD大鼠40只（購自瀘州醫學院實驗動物中心），8周齡大小，體重180～200 g，慶大霉素注射液，L-肉毒堿注射液（購自西安瑞迪生物有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 實驗模型的建立及動物分組 將所有SD大鼠隨機分為4組，先飼養1周左右適應環境。然后各組連續8 d腹腔內注射等量藥物：A組注射生理鹽水，B組注射慶大霉素[80mg/（kg·d）]，C 組注射 L-肉毒堿[200 mg/（kg·d）]，D 組依次注射 L-肉毒 堿[200 mg/（kg·d）]和慶大霉素[80 mg/（kg·d）]，兩次給藥時間間隔1 h。各組大鼠于注射后第9天行膀胱穿刺取尿，再抽取尾部靜脈血后處死，留取腎臟組織。

1.2.2腎功能檢測 利用全自動生化儀檢測各組大鼠血液中血清尿素氮（BUN）、肌酐（Cr）的含量，并判定腎功能情況。

1.2.3 尿總量收集及尿蛋白定量 通過收集24 h尿液并檢測各組大鼠尿液中尿蛋白的相對含量。

1.2.4 腎組織病理形態學觀察 將腎組織用4%中性甲醛固定，石蠟包埋，制成4 μm厚的腎組織切片，HE染色，在光鏡下觀察腎臟皮質區和皮髓交界區腎小管及間質結構的病理變化。

1.3 統計學方法

采用SPSS 17.0統計軟件進行相關統計學分析。計量資料數據以均數±標準差（±s）表示，兩兩比較采用t檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 血清尿素氮、肌酐的結果比較

B組與A組相比血清尿素氮、肌酐明顯增高，差異有統計學意義（P＜0.01）。C、D組與B組相比肌酐明顯降低，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 各組大鼠血清尿素氮、肌酐的結果比較（±s）

表1 各組大鼠血清尿素氮、肌酐的結果比較（±s）

注：與 A 組比較，※P<0.01；與 B 組比較，▲P<0.05

組別 只數 BUN（μmol/L） Cr（μmol/L）A組B組C組D組10 10 10 10 5.3±1.2 30.5±2.5※6.0±1.9▲10.6±3.5▲45.6±13.6 245.5±50.5※55.5±20.5▲85.5±15.5▲

2.2 各組大鼠尿液總量以及尿蛋白含量的比較

B組與A組大鼠相比，24 h尿液總量明顯減少，尿蛋白含量明顯增多，差異有統計學意義（P＜0.01）；C、D組與B組相比，尿液總量明顯增多，尿蛋白含量明顯減少，差異有統計學意義（P ＜ 0.05）。 見表 2。

表2 各組大鼠尿液總量與尿蛋白含量測定比較（±s）

表2 各組大鼠尿液總量與尿蛋白含量測定比較（±s）

注：與 A 組比較，※P<0.01；與 B 組比較，▲P<0.05

組別 只數 尿液總量（mL） 尿蛋白（g/L）A組B組C組D組10 10 10 10 12.3±1.9 4.5±0.5※10.0±1.3▲7.6±1.7▲1.6±0.6 6.5±1.5※2.5±0.5▲3.5±1.5▲

2.3 腎組織病理形態學觀察

給藥后第9天，A組和C 組大鼠可見腎臟腎小管結構完整，小管間排列緊密，腎小管上皮細胞無異常改變；B組大鼠大量腎小管上皮細胞腫脹壞死、脫落，間質水腫，大量炎癥細胞浸潤；D組大鼠以腎小管上皮細胞變性為主，伴少量炎癥細胞浸潤及灶狀壞死。

3 討論

急性腎衰竭是一種臨床綜合征，主要表現為氮質廢物血肌酐和尿素氮的升高，水、電解質和酸堿平衡紊亂，以及全身各系統并發癥[4]。如果不及時治療，容易危及生命。目前筆者認為狹義的急性腎衰竭就是急性腎小管的壞死[5]。以慶大霉素作為氨基糖苷類抗生素的代表目前所引起的急性腎衰竭越來越受到重視。尋找合適的藥物抑制或者緩解引起的腎衰竭勢在必行。

左旋肉毒堿又稱L-肉毒堿，機體內主要產生器官是腎臟和肝臟。它在脂肪代謝中的機制主要是將長鏈脂肪酸轉運至線粒體進行氧化并產生能量。在急性腎衰竭的機體中，由于急性腎小管的壞死，可能導致肉毒堿的缺乏。臨床研究證實補充左旋肉毒堿對于慢性腎衰竭患者的貧血癥狀有較好的療效[6]。同時體外研究證實，L-肉毒堿作為一種有效的氧自由基清除劑，在緩解氧化應激、減少脂質過氧化中均具有明顯的保護作用，它主要通過阻止花生四烯酸介導的NADPH氧化激活，抑制蛋白激酶 C途徑，從而阻止超氧陰離子生成[7]。在腎臟的毒性損傷中，左旋肉毒堿可能通過減輕內皮細胞氧化應激，對抑制急性腎衰竭患者的腎小管損傷有積極的作用。

本實驗中通過利用慶大霉素誘導大鼠急性腎衰竭模型，并給予L-肉毒堿干預，發現補充L-肉毒堿的大鼠組血清肌酐、尿素氮、尿蛋白都明顯低于慶大霉素組，而尿總量多于慶大霉素組。說明L-肉毒堿對急性腎衰竭有保護作用。其機制可能為：慶大霉素導致的急性腎小管壞死，一方面引起腎小球率過濾降低，導致尿量減少，血中肌酐、尿素氮等含氮廢物的增加；另一方面，由于腎小管的壞死引起局部細胞缺氧作用，使腎組織中線粒體腫脹，能量代謝異常，其內的乙酰輔酶A、總一氧化氮、硫代巴比妥酸反應產物增加。在慶大霉素的持續作用下，肉毒堿可能耗盡，導致進行性的血清肌酐、尿素氮含量增加，線粒體內CoA-SH和ATP下降；相反地，補充L-肉毒堿有緩解血清肌酐、尿素氮含量的增加，對腎功能有保護作用。此外，腎組織病理形態學觀察也證實，L-肉毒堿對慶大霉素誘導的急性腎衰竭具有保護作用，說明左旋肉毒堿可能在急性腎衰竭的發生過程中，通過轉運長鏈脂肪酸到線粒體，補充腎小管上皮氧化需要的能量，從而抑制急性腎小管的壞死，達到保護腎臟的作用。當然，其具體機制還需要進一步的研究及檢測加以證實。

[1]葉任高，陸再英，謝毅，等.內科學[M].6版.北京：人民衛生出版社，2004：536-541.

[2]Hou SH，Bushinsky DA，Wish JB，et al.Hospital-acquiredrenal insufficiency：a prospective study[J].Am J Med，1983，74：243-246.

[3]劉桂美，徐淑紅，王靜.維持性血液透析患者應用左旋肉毒堿臨床觀察[J].社區醫學雜志，2007，5（4）：4-6.

[4]王海燕.急性腎損傷臨床研究的思考與建議[J].中華腎病雜志，2006：22（11）：649-651.

[5]王海燕.腎臟病學[M].3版.北京：人民衛生出版社，2008：459-481.

[6]Voors A，Dittrich H，Massie B，et al.Effects of the adenosine A1-antagonist rolofyline on renal function in acute heart failure patients：results from the protect study[J].Am Coll Cardiol，2010，55（33）：E317.

[7]Pignatelli P，Lenti L，Sanguigni V，et al.Carnitine inhibits arachidonic acid turnover，platelet function，and oxidative stress[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2003，284（1）：41-48.