丁酸鈉對嚴重燙傷大鼠腎血流量和微血管通透性的影響

唐富波，郭　靜，鄭金光，白曉東

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丁酸鈉對嚴重燙傷大鼠腎血流量和微血管通透性的影響

唐富波1,3，郭靜2，鄭金光1，白曉東1

目的研究丁酸鈉對50%TBSA Ⅲ度燙傷大鼠腎血流量和微血管通透性的影響。方法雄性SD大鼠48只，體重250～270 g，隨機分為假燙組、燙傷組和丁酸鈉組，每組16只。丁酸鈉組和燙傷組分別采用100 ℃燙傷背部15 s、腹部8 s，造成50%總體表面積(TBSA)Ⅲ度燙傷，傷后立即腹腔注射丁酸鈉(400 mg/kg)或等體積生理鹽水。假燙組采用37 ℃溫水浸泡。于傷后3 h和6 h采用多普勒血流儀測定腎臟血流量；心臟穿刺取血檢測血漿肌酐(Cr)；留取腎臟組織檢測腎微血管通透性及腎組織含水率。結果燙傷后3 h，燙傷組與假燙組比較，血管通透性[(9.53±1.86)μg/mlvs(7.61±0.85)μg/ml]、組織含水率[(78.72±2.07)%vs(61.71±1.86)%]、血Cr[(50.96±5.15)μmol/Lvs(23.62±3.06)μmol/L]均增高，血流量明顯降低[(39.18±6.28)BPUvs(140.6±21.18) BPU](均P<0.05)；丁酸鈉組與燙傷組比較，組織含水率[(66.95±2.26 )%vs(78.72±2.07)%]、血Cr[(33.50±6.82)μmol/Lvs(50.96±5.15)μmol/L]均顯著降低，血流量明顯升高[(47.38±7.59) BPUvs(39.18±6.28 )BPU](均P<0.05)。燙傷后6 h，燙傷組與假燙組比較，血管通透性[(15.63±1.93)μg/mlvs(7.83±0.92)μg/ml]、組織含水率[(84.92±2.19)%vs(62.78±1.94)%]、血Cr[(87.37±10.11)μmol/Lvs(24.25±2.81)μmol/L]均增高，血流量明顯降低[(23.89±7.43) BPUvs(142.40±23.73)BPU](均P<0.05)；丁酸鈉組與燙傷組比較，血管通透性[(11.59±1.77)μg/mlvs(15.63±1.93)μg/ml]、組織含水率[(70.55±1.94)%vs(84.92±2.19)%]、血Cr[(46.00±12.35)μmol/Lvs(87.37±10.11)μmol/L]均明顯降低，血流量明顯升高[(61.80±5.75) BPUvs(23.89±7.43) BPU](均P<0.05)。結論丁酸鈉能增加嚴重燙傷后腎血流量，降低腎微血管通透性和組織含水率，對嚴重燙傷大鼠的腎臟功能損傷有明顯的保護作用。

丁酸鈉；燙傷；腎臟；組蛋白去乙酰化酶抑制劑

嚴重燒傷后常發生腎臟功能損傷，是導致多臟器功能障礙，甚至死亡的重要原因。所以，保護腎臟功能是燒傷早期救治的重要措施之一。但目前有關對燒傷后腎臟保護的藥物的研究甚少。組蛋白去乙?；敢种扑?histone deaceoylase in hibitors, HDACIs)是近年來缺氧和休克后細胞保護藥物的研究熱點，國內外研究證實，HDACIs能夠提高機體抵抗炎性反應、缺氧等的能力，保護休克動物模型臟器功能，延長動物存活時間[1-4]。丁酸鈉是組蛋白去乙?；?(chistone deacetylase 6, HDAC6)的特異性抑制藥，本研究擬利用燙傷大鼠模型研究丁酸鈉對腎臟功能的保護作用。

1　材料與方法

1.1動物模型及分組清潔級雄性SD大鼠48只(北京華阜康生物科技股份有限公司)，60～70日齡，體重250～270 g，適應性飼養2周，實驗前禁食12 h、禁飲4 h。隨機分為3組：假燙組、燙傷組、丁酸鈉組，每組16只。戊巴比妥鈉注射液(50 mg/kg)腹腔注射麻醉后行背、腹、頸部備皮。頸靜脈置管后，丁酸鈉組和燙傷組分別采用100 ℃燙傷背部15 s、腹部8 s，造成50%總體表面積(TBSA)Ⅲ度燙傷，傷后立即腹腔注射丁酸鈉(400 mg/kg，美國sigma公司)或等體積生理鹽水。假燙組采用37 ℃溫水浸泡相同時間。取燙傷后3 h、6 h作為時間點,每個時間點8只大鼠，各時間點前30 min頸靜脈注入FITC標記的葡聚糖(70 ku，美國Sigma公司)2.5 mg，30 min后處死動物，進行相應指標的觀察。

1.2觀察指標及方法

1.2.1腎臟血流量的測定采用激光多普勒血流儀(瑞典PERIMED公司)檢測腎臟血流量，沿大鼠腹白線無菌操作開腹，紅外探頭光源移至腎臟表面，監測血流量約45 s，儀器自動計算平均值。血流灌注為單位(BPU)，BPU為數碼信號。

1.2.2腎臟血管通透性的測定傷后3～6 h做為時間點，提前30 min向處死動物頸靜脈注入FITC標記的葡聚糖2.5 mg，經心臟行全身灌洗生理鹽水沖盡血管內血液后，收集腎組織樣本，制成組織勻漿，5000 r/min離心10 min，取上清液通過熒光酶標儀(發射光480 nm,接收光560 nm)測定腎組織內葡聚糖含量。根據提前檢測獲得的標準曲線，將標本檢測數值代入公式，計算葡聚糖含量，所得結果可反映血管通透性的變化。

1.2.3腎組織含水率的測定干濕重法檢測大鼠腎組織含水率。取適量腎組織，用濾紙將腎組織表面液體吸干，迅速將其放置于電子天平準確稱重，將組織放入電烤箱中80 ℃烘烤72 h，稱重烘干后的組織并記錄，3次測量確定其恒重。腎組織含水率(%)=(烘干前質量-烘干后質量)/烘干前質量×100%。

1.2.4血肌酐水平的測定心臟穿刺取血液標本，離心獲得上清液，取適量上清液應用全自動生化分析儀檢測血Cr水平。

1.3統計學處理應用SPSS 13.0統計軟件處理,采用多組間比較的方差分析及組間兩兩比較的SNK法進行統計學分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2　結　　果

2.1丁酸鈉對腎臟血流量的影響燙傷后3 h，與假燙組比較，燙傷組、丁酸鈉組腎血流量均降低(P<0.05)；丁酸鈉組較燙傷組明顯升高(P<0.05)。燙傷后6 h，與假燙組比較，燙傷組、丁酸鈉組腎血流量明顯降低(P<0.05)；丁酸鈉組腎血流量顯著高于燙傷組(P<0.05，表1)。

2.2丁酸鈉對腎臟血管通透性的影響燙傷后3 h，與假燙組比較，燙傷組、丁酸鈉組葡聚糖含量均增高(P<0.05)；丁酸鈉組與燙傷組無明顯差異。燙傷后6 h，與假燙組比較，燙傷組、丁酸鈉組葡聚糖含量明顯增高(P<0.05)；丁酸鈉組血管通透性明顯低于燙傷組(P<0.05，表1)。

2.3丁酸鈉對腎組織含水率的影響燙傷后3 h，燙傷組、丁酸鈉組較假燙組含水率均增高(P<0.05)，丁酸鈉組顯著低于燙傷組(P<0.05)。燙傷后6 h，燙傷組、丁酸鈉組較假燙組含水率均明顯增高(P<0.05)，丁酸鈉組含水率顯著低于燙傷組(P<0.05，表1)。

2.4丁酸鈉對血肌酐的影響燙傷后3 h，燙傷組、丁酸鈉組較假燙組血Cr水平增高(P<0.05)，丁酸鈉組明顯低于燙傷組(P<0.05)。燙傷后6 h，燙傷組、丁酸鈉組較假燙組血Cr水平均明顯增高(P<0.05)，丁酸鈉組血Cr水平明顯低于燙傷組(P<0.05，表1)。

表1　燙傷3 h后三組大鼠各指標變化　±s)

注：與假燙組比較，①P<0.05;與燙傷組比較，②P<0.05

3　討　　論

嚴重燒傷后，各種致傷因子刺激機體產生強烈的應激反應，同時燒傷毒素、內毒素、炎性介質、內環境紊亂、免疫損傷、組織的缺血缺氧及再灌注損傷等多種因素的共同作用，導致重要器官灌注不足。腎臟在維持機體內穩態中占據重要地位，其在創傷后應激反應中對各種致傷因子十分敏感, 腎組織易發生缺血缺氧，導致急性腎功能衰竭。因此，研究保護燒傷后腎功能的藥物，減少腎功能早期損害，在燒傷救治中十分重要。

組蛋白乙?；D移酶(histone acetyltransferases, HATs)和組蛋白去乙?；?histone deacetylases, HDACs)在正常情況下動態調節組蛋白的乙?；?，對于維持細胞功能十分重要。在機體缺血、缺氧狀態下，組蛋白的乙?；奖黄茐?，導致細胞功能紊亂。HDACIs可以抑制HDACs的活性，促進組蛋白的乙?；皆黾樱瑥亩谵D錄水平調節基因表達，治療疾病[5]。以往的研究表明，SAHA、TSA、VPA等HDACIs類藥物在失血性休克動物模型中，可以抑制促炎因子水平，從而提高動物生存率[6，7]。在失血性休克大鼠動物模型中，HDACIs類藥物VPA和SAHA可以防止細胞凋亡，保護腎臟功能[8]。

丁酸鈉是一種短鏈脂肪酸，它可以抑制細胞生長和細胞自噬[9，10]，在多個癌細胞系中誘導細胞分化和凋亡[11，12]。以往作為飼料添加劑在動物養殖方面應用廣泛，它可部分替代抗生素，起到電解質平衡調節、酸化、誘食、胃腸道微生態平衡調節等作用[13]，作為抑制神經損傷的藥物應用于心理學[14]和抗神經凋亡[15,16]研究。近年來，丁酸鈉對各臟器的保護作用研究也在逐漸深入。Xun Liang等[17]在嚴重燒傷動物實驗中證實，丁酸鈉可以抑制炎性反應、中性粒細胞浸潤、保護肺功能。制作缺血/再灌注(I/R)動物模型后使用丁酸鈉治療，發現丁酸鈉能夠抑制炎癥介質在心肌缺血/再灌注(I/R)的表達，減輕缺血/再灌注(I/R)損傷[18]。Wang HB等[19]的實驗表明，丁酸鈉具有促進緊密連接蛋白Claudin-1轉錄的作用，從而保護腸屏障。有學者證明，在小鼠腹膜炎模型中，腸道滲透率升高，腸粘膜受到損傷，丁酸鈉能夠逆轉其滲透率升高，部分性保護腸道通透性，對盲腸以上的近端消化道有保護作用[20]。

機體嚴重燒傷后，腎組織灌注不足，腎臟血流量顯著降低，缺血、炎癥因子等刺激使腎血管內皮屏障破壞，血管通透性增高，組織液進入腎組織，導致組織含水率升高、腎組織水腫，血Cr水平明顯增高。本實驗中觀察到，丁酸鈉治療組腎臟血流量較單純燙傷組顯著升高，血管通透性降低，滲出至組織間隙的液體減少，腎組織含水率降低，水腫減輕，血Cr水平較單純燙傷降低明顯。本實驗研究證明，丁酸鈉能增加腎血流量，降低腎微血管通透性和組織含水率，對嚴重燙傷大鼠的腎臟功能損傷有明顯的保護作用，其具體藥物保護機制需要進一步實驗研究。

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(2015-03-06收稿2015-11-01修回)

(責任編輯梁秋野)

Effects of sodium butyrate acid on kidney blood flow and microvascular permeability in rats with severe scald injury

TANG Fubo1,3, GUO Jing2, ZHENG Jinguang1, BAI Xiaodong1.

1.Department of Burn and Plastic Surgery,2. Medical Department,General Hospital of the Chinese People’s Armed Police Forces，Beijing 100039，China；3. Logistics University of Chinese People’s Armed Police Forces，Tianjin 300309，China

ObjectiveTo investigate the protective effects of sodium butyrate on kidney of rats following 50%TBSA full-thickness burns. Methods48 SD rats, weighing 250～270g, were randomly divided into three groups: sham group, scald group, sodium butyrate group (n=16 each). Rats were subjected to 50% TBSA third-degree burns by immersing the back for 15 seconds and the abdomen for 8 seconds in 100 ℃ water. The sham group was immersed in 37 ℃ water instead. Then 1ml sodium butyrate (400 mg/kg) or 1ml normal saline was intraperitoneally injected, respectively. Renal blood flow was measured by Doppler 3 and 6 hours after injury. Blood were drawn from the heart at 3 and 6 hours after injury for measurement of plasma creatinine (Cr); then the rats were sacrificed and kidney tissues were harvested for the measurement of microvascular permeability and the changes in tissue water content. ResultsCompared with scald group, the level of Cr and the rate of tissue water in sodium butyrate group were significantly lower at 3 and 6 hours after scald injury(allP<0.05); the microvascular permeability in sodium butyrate group was lower than in scald group at 6 hours after injury(allP<0.05), but had no significant difference at 3 hours after injury(P>0.05). In addition, sodium butyrate significantly increased the RBF level induced by scald injury at 3 and 6 hours(allP<0.05). ConclusionSodium butyrate has significant protective effects on kidney by increaseing the RBF and inhibiting vasopermeability and tissue edema in rats with lethal scald injury.

sodium butyrate; scald injury; kidney; histone deacetylase inhibitors

發改委衛星示范項目(2140號)

唐富波，碩士研究生，醫師。

100039北京,武警總醫院：1.燒傷整形科,2.醫務部科訓科;3.300309天津,武警后勤學院

白曉東，E-mail:baixiaotmu@126.com

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