对比剂肾病的基础与临床研究

论文摘要

背景:体内外研究已经证实对比剂（contrast media, CM）能够引起肾小管上皮细胞的凋亡和坏死,非离子型CM目前已广泛应用于临床,而其在体内对血管内皮细胞的损伤情况目前还不完全清楚。目的:阐明非离子型CM在体内对肾小球和主动脉血管内皮细胞的损伤作用,并分析其可能的机制。方法与结果:我们选择两种具有代表性的非离子型CM碘普罗胺和碘克沙醇用于本动物实验。60只Wistar大鼠被随机分为三组（碘普罗胺组、碘克沙醇组和对照组）,分别经静脉接受不同CM和等体积的生理盐水。应用苏木素-伊红（hematoxylin eosin, HE）染色、PAS染色（periodic acid-schiff stain）、透射电镜、TUNEL（TdT-mediated dUTP Nick-End Labeling）法、免疫荧光染色、ELISA （enzyme-linked immunosorbent assay）以及放射免疫分析（radioimmunoassay, RIA）等方法检测肾脏和血管组织的病理学变化、细胞凋亡、肾小球内皮型一氧化氮合成酶（endothelial nitric oxide synthase, eNOS）的表达以及血浆一氧化氮（nitric oxide, NO）、内皮素-1（endothelin-1, ET-1）和血管性血友病因子（von Willebrand factor, vWF）的变化。结果显示,与对照组相比,碘普罗胺组和碘克沙醇组大鼠的肾小球和主动脉血管内皮没有发生明显的病理学改变和细胞凋亡,仅在肾小管发现细胞的空泡样改变和细胞凋亡。在应用CM后12小时发现CM注射组肾小球eNOS的表达明显少于对照组。此外,在碘普罗胺组和碘克沙醇组发现血浆ET-1水平的升高和NO水平的下降,而对照组无此改变。三组均未发现vWF的明显变化。结论:非离子型CM在体内不会引起肾小球和主动脉血管内皮细胞的凋亡和坏死,仅会引起肾小管细胞的凋亡和空泡化。肾小球eNOS表达的减低和血浆ET-1水平的升高可能参与了非离子型CM引起的内皮功能紊乱和肾脏损伤。背景:对比剂肾病（contrast induced nephropathy, CIN）是指应用CM后24-72小时发生的无其它原因可解释的急性肾功能损伤,是血管内应用CM最常见的并发症。提前发现危险因素对于预防CIN至关重要。微量白蛋白尿（microalbuminuria, MA）是肾脏损伤的重要标志,在高血压和糖尿病患者中最为常见。目的:观察CM对冠状动脉造影（coronary angiography, CAG）前伴有MA人群肾功能的影响,比较MA人群和正常白蛋白尿（normal-albuminuria, NA）人群CIN的发病率,分析MA与CIN的关系,探讨MA人群发生CIN的机制。方法:连续收集2008年9月至2009年6月期间在本中心行择期CAG且术前伴有MA或NA的病例,主要的排除标准是术前伴有肾功能不全。分别在术前24小时内、术后24-48小时和术后48-72小时检测血清肌酐（serum creatinine, SCr）和尿微量白蛋白/尿肌酐（albumin creatinine ratio, ACR）。观察造影前后SCr和ACR的变化,比较MA组和NA组患者SCr的最大升高幅度和CIN的发病率,运用多因素回归分析CIN的危险因素。分别建立高血压和糖尿病MA大鼠模型,研究CM对MA大鼠肾脏损伤的作用机制,观察CM应用前后SCr、血尿素氮（blood urea nitrogen, BUN）、血浆一氧化氮（nitric oxide, NO）和内皮素-1（endothelin-1, ET-1）的变化,分析肾脏组织的病理学改变和细胞凋亡情况,测定肾脏组织活性氧簇（reactive oxygen species, ROS）的水平,应用免疫荧光方法分析肾小球内皮型一氧化氮合成酶（endothelial nitric oxide synthase, eNOS）的表达情况,并且运用Western Blot方法检测了凋亡相关蛋白（Akt、p-Akt、Bcl-2、Bax和Caspase-3）的表达水平。结果:最终有612例患者入组本研究,其中MA组107例,NA组505例。观察发现CM可以引起两组患者SCr水平升高,而对ACR无明显影响。MA组患者SCr的最大升高幅度明显大于NA组（10.6±12.4μmol/L vs 4.8±8.9μmol/L,P=0.000）。以SCr相对值升高大于25%为标准,MA组有12.1%（13例）发生CIN,NA组5.0%（25例）发生CIN,MA组CIN发病率明显高于NA组（P=0.005）;以SCr绝对值升高大于44.2μmol/L为标准,MA组CIN发病率亦高于NA组（3.7% vs 1.0%, P=0.032）。多因素回归分析显示术前伴有MA是CIN的独立危险因素。动物实验发现,CM可以引起高血压和糖尿病伴MA大鼠SCr、BUN和血浆ET-1水平的升高,以及血浆NO水平的下降。CM还可引起肾小球eNOS表达的降低和肾脏组织ROS水平的升高。病理学观察发现CM引起肾小管上皮细胞广泛的空泡样改变和部分细胞坏死,TUNEL结果显示CM导致肾小管和肾小球细胞凋亡的增加。Western Blot结果显示p-Akt、Bcl-2的表达降低和Bax、Caspase-3表达的升高。结论:对于无肾功能不全且行择期CAG的患者,MA人群CIN的发病率明显高于NA人群,MA是CIN的重要危险因素。相关机制可能与氧化反应增强、内皮功能紊乱和肾脏细胞凋亡有关,CM通过下调p-Akt、Bcl-2的表达和上调Bax、Caspase-3的表达促进肾脏细胞凋亡。

论文目录

• 缩略词
• 第一部分 非离子型对比剂对大鼠肾小球和血管内皮细胞的毒性作用
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 第二部分 微量白蛋白尿与对比剂肾病
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 1. 微量白蛋白尿与对比剂肾病的临床研究
• 研究对象与方法
• 结果
• 小结
• 2. 微量白蛋白尿与对比剂肾病的基础研究
• 材料与方法
• 结果
• 小结
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文情况
• 致谢