肝缺血再灌注损伤时血浆内毒素的动态变化和对肾的影响

　　摘 要

　　目的：探讨肝缺血再灌注损伤过程中，肠源性内毒素的动态变化和继发性肝功能损害、继发性肾功能损害及结构改变。方法：取27只健康成年新西兰大耳白兔，体重1.4～2.3kg，随机分组，其中7只作为对照，另外20只作为实验组。对照组静脉血测肝功能(AST、ALT)、肾功能(BUN、Cr)，取门、腔静脉血测内毒素(ET)。实验组：以缺血10min(I10min)、缺血20min(I20min)、缺血30min(I30min)随机分为3组，夹闭第一肝门，按上述实验分组造成不同的缺血时段，松开血管夹分别再灌注30min(R30min)，其余同对照组。结果：反映肝功能的血浆AST、ALT及反映肾功能的BUN、Cr含量，在I10min/R30min组即有升高，但与对照组相比差异无统计学意义。而后随着缺血时限的延长AST、ALT、BUN、Cr水平明显升高，至I30min/R30min组达最高值。各试验组门静脉血中ET均高于对照组。腔静脉血中ET除了 I10min/ R30min组与对照组相比差异无统计学意义外，其余各组均高于对照组。且随着时间的延长内毒素水平进行性增高。ET与ALT、AST、Cr、BUN，ALT与Cr、BUN，AST与Cr、BUN均呈正相关(r值分别为0.51、0.58、0.78、0.81，0.59、0.69，0.78、0.80)。结论：肝门阻断过程中肝脏处于缺血缺氧状态，肝门再开放后又存在着缺血再灌注损伤的情况，因而致肝功能损害。肝门阻断时门静脉阻断造成的门静脉系统淤血，引起肠黏膜缺血、缺氧而受损，导致肠源性内毒素产生和移位。且随着缺血时限的延长，门、腔静脉血中内毒素水平亦进行性升高，肝功能进一步损害，最终致肾功能的损害。 

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　　关键词 肝缺血;再灌注损伤;内毒素;肾

　　中图分类号 R364

　　Dynamic Changes of Plasma Endotoxin and Its Effect on Kidney During Hepatic Ischemia/Reperfusion

　　YANG Shaoling

　　(Depatment of pathophysiology,Xingjiang Medical University)

　　Abstract Objective :Liver ischemic and reperfusion cannot be avoided during liver transplantation. It may be the main reason for postoperative acute renal failure (ARF) and hepatorenal syndrome(HRS). The prensent study is to explore the effect of hepatic inflow occlusion on renal and liver. Methods :Anesthtized rabbits (n=27) were randomized into four groups : control(n=7) ,Ischemia 10 minutes (I10min group n=6) ,Ischemia 20minutes (I20min group n=6) ,Ischemia 30minutes (I30mingroup n=8). Each ischemia groups had been reperfused 30 minutes(R30min) after ischemia. The contents of alanine transaminase (ALT), aspartate transaminase (AST), creatinine (Cr), blood urea nitrogen (BUN), endotoxin (ET) in portal vein and cediac vein were measured and renal tissue was observed by electron microscope. Results: Contents of ALT、AST、Cr、BUN and ET in plasma were significantly higher in I20min/R30min and I30min/R30min groups than those in control groups(P<0.01), and there were significant difference between I20min/R30minand I30min/R30min groups.There were positive correlations between ET and renal function and between ET and liver function (r=0.59～0.82, P<0.01). Conclusions: Hepatic inflow occlusion can possibly have an effect on renal.

　　Key words Liver Ischemic/Reperfusion;Liver function;Renal;Endotoxin

　　肝移植过程中肝脏缺血、缺氧、再灌注，和无肝期对宿主所引起的一系列炎症介质变化是与肝移植成功与否有关。本实验探讨肝缺血再灌注时血浆内毒素的动态变化和对肾的影响，为提高肝移植成功率提供实验依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验对象

　　实验用健康成年新西兰大耳白兔27只，雌兔10只，雄兔17只，体重1.4～2.3kg。

　　1.2 实验方法

　　实验严格按照外科手术无菌操作进行。随机进行实验分组：对照组(n=7)：按1ml/kg给兔腹腔注射5%硫喷妥钠，沿腹中线打开腹腔。分别抽取门、腔静脉血约10ml，置于无致热原试管内，分别测肝功能、肾功能、内毒素(ET)。实验组(n=20)：夹闭第一肝门，于缺血10min、20min、30min后分别再灌注30min，据此又分成I10min/ R30min (n=6)、I20min/ R30min (n=6)、I30min/ R30min(n=8)3个实验组，其余同对照组。

　　1.3 观察指标及检测方法

　　肝功能(AST、ALT)：酶法测定。肾功能(Cr、BUN)：苦味酸法和尿酸法测定。血浆内毒素(ET)：取各组肝素化的门静脉、腔静脉血以3 000转/分钟离心10分钟，取上清液，统一保存在-20℃冰箱内，用鲎试验偶氮基质显色法统一定量测定。

　　1.4 统计学处理

　　所有计量资料均用 x±s表示。实验数据先行方差齐性检验，若方差齐，则采用q检验，检验各组间差异;若方差不齐，则采用H检验加t检验，检验各组间差异显著性。

　　2 结果

　　21 各组肝功能变化

　　在缺血10min后即有静脉血中AST、ALT水平的升高，但与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)。而后随着缺血时限的延长AST、ALT水平有明显升高，至缺血30min时达到最高。I20min/R30min组及I30min/R30min组AST、ALT水平与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05～0.01)。而且I30min/R30min 组比I20min/R30min也有显著性升高(P<001)。详见表1。

　　表1 肝缺血再灌注时对肝功能的影响(略)

　　22 各组肾功能变化 I20min/ R30min组静脉血Cr 和BUN的水平即有升高，随着缺血时间延长，血中Cr和BUN的浓度明显升高，且与对照组相比，差异均有统计学意义(P<0.01)。详见表2。

　　表2 肝缺血再灌注时对肾功能的影响(略)

　　23 肝功能与肾功能相关关系分析 肾功能变化与肝功能变化呈显著正相关，说明肝缺血再灌注损伤中肾功能的损害与肝功能损害有关。详见表3。

　　表3 肝功能与肾功能相关关系分析(略)

　　24 各组门、腔静脉血中内毒素的变化 门、腔静脉血中内毒素的浓度均明显升高，且随着时间的延长内毒素水平进行性升高。门静脉血中内毒素浓度，各实验组与对照组相比差异均具有显著性(P<0.05～001)。腔静脉血中内毒素浓度，除I10min/ R30min组与对照组相比差异无统计学意义外(P>0.05)，其余各组均有显著性差异(P0.01)。同时实验各组中，门静脉血中ET浓度较腔静脉血中ET浓度高,且差异有显著性(P<0.05)。说明腔静脉血ET可能由门静脉血而来，门静脉血ET可能由肠道而来。详见表4。

　　表4 肝缺血再灌注时血浆内毒素含量的变化(略)

　　25 内毒素与肝功能、肾功能相关关系分析 内毒素与肝功能、肾功能相关关系均呈正相关，说明肠源性内毒素在肝缺血再灌注损伤过程中也是引起肝功能和肾功能损害的重要因素之一。详见表5。

　　表5 内毒素与肝功能、肾功能相关关系分析(略)

　　3 讨论

　　近年来肝移植已成为挽救终末期肝病患者生命的有效方法。肝移植缺血再灌注损伤过程中肝脏及肝外脏器会出现一系列代谢、结构和功能的损伤，有时甚至引起肝功能衰竭及多器官功能衰竭[1]。以减少术中损伤、提高手术成功率为目的的指标，已成为研究的热点[2]。本实验用兔做缺血再灌注损伤模型，测定血中AST、ALT、BUN、Cr、ET浓度变化，了解不同缺血时限时再灌注后肝脏损伤程度及肝外脏器-肾的变化，以及内毒素与肝、肾功能之间的关系，为临床肝移植预防缺血再灌注损伤和防止多器官功能障碍进而提高手术成功率提供实验依据。

　　肝脏缺血再灌注损伤机制目前尚未完全阐明。主要的观点认为，肝移植过程中缺血、缺氧、能量供应中断为始动因素，肝内皮细胞损伤和Kupffer细胞的激活导致一系列细胞因子的产生从而引起肝细胞损伤出现肝功能损害，表现为血中AST、ALT浓度升高。熊成龙[3]等实验发现，在缺血20分钟时肝血窦内皮细胞即发生改变，表现为内皮小孔扩大等早期超微结构改变。本实验检测结果发现，缺血10分钟时即已出现了肝功能的变化。可能是由于肝脏功能的变化较结构变化出现早。

　　肝门阻断所导致的肠道微循环障碍使肠黏膜损伤，造成肠道内堆积的内毒素吸收入血或肠道细菌移位，形成内毒素血症或菌血症[4]。本实验I10min/R30min即有血浆内毒素的升高，与此相吻合。内毒素加重血管内皮细胞的损伤，导致白细胞粘附于血管壁，引发内皮细胞因子的产生和释放，引起肝脏损伤。肠道微循环障碍使内毒素在肠道内堆积又可进一步使肠黏膜通透性增高，内毒素可通过肠黏膜引起炎症介质的激活和细胞因子的释放，导致全身炎症反应综合征(SIRS)、多器官功能障碍综合征(MODS)[5]。

　　通过本实验可见随缺血时间延长血浆内毒素浓度升高与对照组相比差异有显著性 (P<0.05～0.01)。且内毒素与肝功能的变化呈正相关(r值分别为0.69、0.59， P<0.01)，说明肠源性内毒素也是肝缺血再灌注损伤时引起肝功能损害的重要原因之一。本实验研究中内毒素浓度随着缺血时间的延长有显著性升高，且门静脉血中内毒素浓度均高于腔静脉血中内毒素浓度，差异有显著性(P<0.05)，提示门静脉血中内毒素可能由肠道而来，腔静脉血中内毒素可能由门静脉而来。

　　肝移植术患者往往出现不同程度的肾功能损害，其机制可能是手术侵袭引起肾血流量减少及肾小管功能障碍，网状内皮系统功能下降，凝血与纤溶功能紊乱，内皮细胞弹性酶释放等因素所致。由于缺血缺氧时氧自由基增加，使肾小管内皮细胞的钙离子浓度增加，促使肾脏损伤，表现为肾脏功能和结构的变化。本实验研究发现在I10min/R20min组即有血中肌酐、尿素氮升高，随缺血时间的延长呈进行性升高。肝移植时肝门阻断可造成内毒素移位。从本实验相关关系分析可知内毒素与肾功能的变化呈正相关(r值分别为0.80、077，P<0.01)，说明内毒素参与了缺血再灌注损伤中肾功能的损害。

　　参考文献

　　[1] Goto S， Matsumoto I, Kamada N, et al . The induction of immediate early genes in postishemic and transplanted livers in rats. Its relation to organ survival[J].Transplantation,1994, 58(1)：840

　　[2] 马驰原，高进喜，包映辉，等.兔肝缺血再灌注时Ptio2,Ptico2和pHti变化的研究[J].中国普通外科杂志 2001，10(4)：331

　　[3] 熊成龙，胡虹，魏文，等.缺血再灌注肝血窦内皮细胞损伤[J].中华外科杂志，2000，38(4)：297.

　　[4] 赵一兵，嵇振岭.肝缺血再灌注时肠道损伤对肝脏损伤的影响[J].铁道医学，2001，29(4)：13

　　[5] Liu DL,Jeppson B,Hakansson CH,et al.Multiple system organ damage resulting from prolonged hepatic inflow interruption[J].Arch Surg,1996,131(4):442.