彩色多普勒超聲評估厄貝沙坦對糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力的影響

張秀麗,張　艷,王學清

(鄭州大學第一附屬醫院 超聲科,河南 鄭州450052)

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彩色多普勒超聲評估厄貝沙坦對糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力的影響

張秀麗*,張艷,王學清

(鄭州大學第一附屬醫院 超聲科,河南 鄭州450052)

摘要：目的運用彩色多普勒超聲評估厄貝沙坦對糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力的影響。方法雄性SD大鼠隨機分為3組：對照組、糖尿病腎病組(DN組)、厄貝沙坦組。給予相應的干預8周后，測量收縮期峰值流速(Vsmax)、舒張期最低流速(Vdmin)及阻力指數(RI)，檢測血尿指標，比較各組之間的差異，并做相關分析。結果彩色多普勒動態觀察，DN組大鼠腎臟主腎動脈、段動脈血流信號清晰可見，部分葉間或弓形動脈粗細不等或血流信號減少，彩色多普勒血流呈非典型樹支狀分布。厄貝沙坦組腎臟血流信號改善，接近對照組。DN組和厄貝沙坦組Vsmax和Vdmin較對照組顯著降低，進一步的組間比較顯示厄貝沙坦組Vsmax和Vdmin顯著高于DN組，分別為21.52±4.31 cm/s vs 16.63±2.85 cm/s，P=0.005和8.07±1.66 cm/s vs 5.41±1.11 cm/s，P=0.002，而RI低于DN組(0.62±0.12 vs 0.73±0.14，P=0.046)。DN組和厄貝沙坦組體重、腎重、相對腎質量、血糖和24 h尿蛋白量顯著高于對照組(P<0.001)；與DN組比較，厄貝沙坦組腎重、相對腎質量和24 h尿蛋白量顯著下降(P<0.05)。進一步的相關分析顯示24 h-UP與Vsmax和Vdmin呈負相關，相關系數分別為-0.869和-0.846(P<0.001)，而與RI呈正相關(r=0.767，P<0.001)。結論彩色多普勒超聲檢查顯示厄貝沙坦可改善糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力。

關鍵詞：彩色多普勒；超聲；厄貝沙坦；糖尿病腎病

(ChinJLabDiagn,2016,20:0533)

糖尿病腎病是最常見的糖尿病微血管并發癥之一，是導致終末期腎臟疾病的主要原因[1-3]。眾多研究已經證實血管緊張素受體拮抗劑對糖尿病腎病血流動力學有改善作用[4]。研究表明，彩色多普勒超聲檢查技術尤其是頻譜多普勒技術可以通過檢測腎臟血流動力學指標的變化，對早期糖尿病腎病的鑒別有一定積極作用[5]。本研究通過建立糖尿病腎病大鼠模型，運用厄貝沙坦干預，觀察大鼠腎臟血流動力學的變化，并結合大鼠病理改變，評價彩色多普勒超聲檢查技術對厄貝沙坦治療糖尿病腎病血流動力學指標的影響。

1材料與方法

1.1實驗動物與試劑雄性SD大鼠30只，購自河南省實驗動物中心，質量200-260 g；造模所用鏈脲菌素(STZ)購自美國Sigma公司。

1.2超聲診斷儀ALOKAα10超聲診斷儀，探頭頻率 4-13 MHz。

1.3動物模型的建立及分組查隨機數字表，將實驗動物隨機分為對照組(n=10)，模型組(n=20)，大鼠過夜禁食大于17 h，自由飲水，血糖儀(美國 強生)測空腹血糖后，模型組以STZ(以1%濃度溶于枸櫞酸緩沖液，10 min內現配現用)55 mg/kg一次性腹腔注射，對照組按體質量予相當量枸櫞酸緩沖液腹腔注射。48-72 h后測隨機血糖≥16.7 mmol/L，尿糖強陽性且24 h尿微量白蛋白排泄率>30 mg/24 h為大鼠糖尿病腎病模型誘導成功[6]。將造模成功的20只大鼠，再隨機分為DN組(n=10)和厄貝沙坦組(n=10)，厄貝沙坦(安博維,杭州賽諾菲安萬特民生制藥有限公司生產) 劑量為50 mg/kg/d，蒸餾水配成懸混液給予灌服，DN組僅給予生理鹽水，連續8周。對照組和DN組按體質量予相當量溶媒灌胃。所有大鼠8周實驗期間自由進食、飲水，不應用胰島素。

1.4標本收集與檢測各組動物處死前置于代謝籠中，準確收集24 h尿液，測24 h尿蛋白量。4℃生理鹽水反復灌洗腎臟后，游離左腎，稱質量，沿腎門縱向剖開，腎組織標本經10%中性緩沖福爾馬林固定、梯度乙醇脫水、二甲苯透明、浸蠟、包埋、石蠟切片(3 μm)，常規脫蠟后，PAS染色，高倍鏡(×400)下觀察腎臟組織形態學改變。切片后，HE染色觀察大鼠腎小球、腎小管形態結構等。

1.5腎臟血流彩色多普勒超聲檢查乙醚麻醉大鼠，裸露大鼠背部皮膚。彩色多普勒超聲在二維模式顯示大鼠左側腎臟的最大冠狀切面；彩色多普勒模式觀察大鼠左側腎臟血流分布情況，切換至頻譜多普勒模式下，測量位于最大冠狀切面上中央的相當于腎段動脈水平的腎動脈血流頻譜，連續顯示至少五個心動周期以上的腎動脈血流頻譜，凍結圖像并測量收縮期峰值流速(Vsmax)、舒張期最低流速(Vdmin)及阻力指數(RI)；檢查過程中記錄并儲存數據。

2結果

2.1一般資料造模后48h，與對照組比較DN組和厄貝沙坦組精神狀態及被毛光滑程度明顯變差，體質量增長遲滯。8周時，DN組和厄貝沙坦組體重、腎重、相對腎質量、血糖和24h尿蛋白量顯著高于對照組(P<0.001)；與DN組比較，厄貝沙坦組腎重、相對腎質量和24h尿蛋白量顯著下降(P<0.05)，DN組和厄貝沙坦組血糖差異無統計學意義。見表1。

表1　各組大鼠一般資料

注：與對照組比較，▽P<0.05；與DN組比較，#P<0.05

2.2腎臟病理改變光鏡下通過HE 染色觀察，對照組大鼠腎小球、腎小管及小管間質區結構清楚，未見明顯病理學改變。DN組腎小球體積增大，系膜基質彌漫增多，系膜細胞明顯增多，間質可見灶性淋巴細胞及單核細胞浸潤。厄貝沙坦組大鼠腎臟病理改變較DN組減輕，系膜基質增生減輕，炎性細胞浸潤減少，介于對照組和DN組之間，見圖1。

2.3大鼠腎臟血流彩色多普勒超聲觀察動態觀察，正常組大鼠腎臟血流豐富，主腎動脈、段動脈及葉間動脈清晰可見，部分弓形動脈可見，彩色多普勒血流呈樹枝狀分布。DN組大鼠腎臟主腎動脈、段動脈血流信號清晰可見，部分葉間或弓形動脈粗細不等或血流信號減少，彩色多普勒血流呈非典型樹支狀分布。DN組和厄貝沙坦組Vsmax和Vdmin較對照組顯著降低，進一步的組間比較顯示厄貝沙坦組Vsmax和Vd min顯著高于DN組見表2。

圖1　各組大鼠腎組織病理改變(×400)

組別Vsmax(cm/s)Vdmin(cm/s)RI對照組(n=10)24.16±3.359.87±2.260.57±0.12DN組(n=10)16.63±2.855.41±1.110.73±0.14厄貝沙坦組(n=10)21.52±4.318.07±1.660.62±0.12F值11.54516.6074.778P<0.001<0.0010.022

2.4大鼠腎臟血流參數與24 h-UP相關性分析為進一步了解腎臟血流動力學與糖尿病腎病的關系，我們將大鼠腎臟血流參數與24 h-UP做相關性分析，結果顯示，24 h-UP與Vsmax和Vdmin呈負相關，相關系數分別為-0.869和-0.846(P<0.001)，而與RI呈正相關(r=0.767，P<0.001)，見圖2-4。

圖224 h-UP與Vsmax相關性圖324 h-UP與Vdmin相關性 圖424 h-UP與RI相關性

3討論

腎臟血流動力學異常是糖尿病腎病的發病機制之一。近年來，研究者通過彩色多普勒超聲對糖尿病患者腎臟血流動力學參數進行了檢測，證實了彩色多普勒超聲對早期診斷DN 具有重要臨床意義，可早于微量蛋白尿出現之前發現腎臟血流動力學異常[5]。正常腎內動脈頻譜表現為Vmax和Vmin加快，而RI 降低，呈高速低阻的血流動力學特點。隨著糖尿病病程進展，腎小球系膜基質增多，腎臟毛細血管基底膜增厚，腎血流的前向阻力增加，出現RI升高。而隨著腎臟損傷進一步加重，腎小球硬化，腎臟血流動力學參數Vmin及Vmax降低，顯示高阻力、低灌注的血流動力學特征。本研究證實糖尿病腎病的這種血流動力學特點。并從側面反映血流動力學改變參與了糖尿病腎病的發生發展過程，同時為藥物干預防治糖尿病腎病提供了理論依據。

血管緊張素受體拮抗劑在臨床糖尿病腎病的治療中廣泛應用，是治療糖尿病腎病的基本藥物之一。但更多基礎研究關注于非血流動力學因素的腎病保護機制，如抑制促細胞外基質合成因子及抑制抗細胞外基質降解因子而抑制間質纖維化[7]，增強腫瘤壞死因子相關的凋亡誘導配體的表達保護腎臟[8]，介導和參與足細胞的保護[9]等非血流動力學因素。本研究發現厄貝沙坦可以顯著改善糖尿病腎病的血流動力學，特別顯著的改善葉間或弓形動脈粗細不等或血流信號減少的現象。與國內的研究報道一致[10]。分析原因，主要是與血管緊張素受體拮抗劑藥物通過降低血壓、擴張出球小動脈，改善腎小球血流動力學的作用機制是一致的，血管緊張素受體拮抗劑通過抑制血管緊張素受體Ⅱ使腎小球出球小動脈松弛，降低腎小球毛細血管壓力，減低蛋白尿而延緩腎臟病進展。本研究結果表明血管緊張素受體拮抗劑可能不只通過直接的血液動力學作用還通過減少炎癥和(或)反應性生成來預防腎血管損害。

綜上所述，彩色多普勒超聲可以評估厄貝沙坦對糖尿病腎病大鼠腎臟血流動力的影響，且與基礎病理改變一致，證實了其對糖尿病腎臟損傷的診斷和評估價值，為臨床評估血管緊張素受體拮抗劑對糖尿病腎病的治療效果提供了新的檢測方法。

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Evaluatation the effect of irbesartan on renal hemodynamic changes in early diabetic nephropathy mice by colour Doppler ultrasound

ZHANGXiu-li,ZHANGYan,WANGXue-qing.

(DepartmentofDiagnosticsUltrasound,ThefristAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052，China)

Abstract:ObjectiveTo evaluated the effect of irbesartan on renal hemodynamic changes in early diabetic nephropathy mice by colour Doppler ultrasound.Methods30 male SD rats were randomly divided into three groups:control group,diabetic nephropathy group and irbesartan group.After 8 weeks,the systolic peak velocity (Vsmax),diastolic minimum velocity (Vdmin) and resistance index (RI) were measured by colour Doppler ultrasound.ResultsColor Doppler ultrasound showed that the blood signal of renal main artery and segmental artery was clear,and the interlobular artery became uneven,and the renal arcuate artery became not clear partly，and color doppler flow was atypical tree branch shape distribution in DN group.However,the renal hemodynamic changes was improved in irbesartan group,which was similar to the blood signal of renal in control groups.Compared with DN groups,irbesartan group had a significantly lower Vsmax and Vdmin(21.52±4.31 cm/s vs 16.63±2.85 cm/s,P=0.005 and 8.07±1.66 cm/s vs 5.41±1.11 cm/s,P=0.002,respectively).However,the RI in irbesartan group was higher than which in DN groups.In DN and irbesartan group,the weight,KW,KWI,blood sugar and the 24 h urine protein quantity is significantly higher than control group (P<0.001).Compared with the DN group,the KW,KWI,blood sugar and the 24 h urine protein quantity was significantly decreased in irbesartan group (P<0.05).Further correlation analysis showed 24 h - UP negative correlated with the Vsmax and Vdmin,the correlation coefficient was 0.869 and 0.846 respectively (P<0.001),and which was also positively related with RI (r=0.767,P<0.001).ConclusionColor doppler ultrasound examination showed irbesartan can improve renal hemodynamics in diabetic nephropathy rat.

Key words:color doppler;sonography;irbesartan;diabetic nephropathy

(收稿日期：2015-10-11)

中圖分類號：R587.2

文獻標識碼：A

*通訊作者

文章編號：1007-4287(2016)04-0533-04