肾RI及尿β2MG和NAG在高能冲击波致肾损伤中测定的意义

    Changes in vascular resistance index and the levels of NAG and β2MG before and after high energy shockwaveinduced renal damage

　　Luo Xiaohui, Chen Xingfa, Sheng Binwu, Wang Xinyang, Zhou Xing, Ai Hong, He Dalin

　　(Department of Urology, First Hospital, Medical School of Xian Jiaotong University, Xian 710061; B Ultrosound Room, First Hospital, Medical School of Xian Jiaotong University, Xian 710061, China)

　　ABSTRACT: Objective  To investigate the effect of resistance index by continuously ultrasonographic monitor and β2MG, NacetylβDglucosam in idase (NAG) in urine before and after ESWL in the renal damage caused by extracorporeal shock wave lithotripsy(ESWL). Methods  A total of 40 rabbits were randomly divided into two groups: electromagnetic lithotripter group and electro hydraulic lithotripter group. Each group was divided into two sub groups: A group(1000) and B group(1500). RI and β2MG, NAG were detected before and after ESWL in various time. Results  72 hours after ESWL, the level of RI, β2MG and NAG increased obviously (P<0.01). The increase of data in group A were significantly lower than those in group B (P<0.01). The increase of data in the electromagnetic group were not significantly different from those in the electro hydraulic group(P>0.05). Conclusion  RI, β2MG and NAG might be effective makers to measure the renal damage by ESWL. Control of the number of ESWL impulse can lessen the damage of kidney.

　　KEY WORDS: renal injury; high energy shockwave; resistance index(RI); β2MG; NAG

　　摘要：目的  探讨肾血管阻力指数(RI)及尿β2MG，NAG在高能冲击波致肾损伤中测定的意义。方法  将40只雄性家兔随机分为两组：电磁碎石组、液电碎石组。每组再分为A、B两组，分别冲击1000次和1500次。分别于冲击前和冲击后不同时间收集尿标本检测β2MG，NAG；彩超测肾RI。结果  冲击后24h，72h肾RI及尿β2MG，NAG显著升高(P<0.01)。冲击后1500次组升高幅度显著高于1000次组(P<0.01)。电磁碎石组和液电碎石组波源之间无显著差异(P>0.05)。结论  肾RI及尿β2MG，NAG可作为冲击波致肾脏损伤的检测指标。冲击次数的控制可以减轻肾损伤。

　　关键词：肾损伤；高能冲击波；RI；β2MG；NAG

　　随着体外冲击波碎石术(ESWL)的广泛应用，其副作用逐渐引起人们的重视。资料表明，大多数患者在接受ESWL后24h内会出现血尿，部分患者出现继发性高血压，肾周及包膜下血肿等相关症状\[1\]。关于肾脏损伤的确切机制尚未完全揭晓。我们建立家兔肾损伤模型，观察ESWL前后肾小动脉血管阻力指数(RI)的变化；同时测定尿中N乙酰βD氨基葡萄糖苷酶(NAG)、β2MG的水平, 对比研究不同冲击波源及不同冲击次数致肾损伤的差别，现报道如下。

　　1  材料与方法

　　1.1  动物及分组  健康雄性家兔40只，体质量(1.98±0.18)kg，由西安交通大学动物实验中心提供。随机分为两组：电磁碎石组(20只)、液电碎石组(20只)。每组再分为A组(10只) 、B组(10只)，分别冲击1000次、1500次。

　　1.2  致伤条件  采用MZV型液电、电磁波可转换碎石机。电容0.4uf，工作电压7-16kv。2%硫喷妥钠30mg/kg腹腔注射麻醉，脱毛后取仰卧位，固定于碎石机上，B超定位，F2定于右肾，A组冲击1000次、B组冲击1500次。

　　1.3  主要试剂及仪器  β2MG试剂盒购自北京北方生物技术研究所；NAG试剂盒购自南京建成生物工程研究所；7231分光光度计由上海分析仪器厂生产；尿集笼由第四军医大学动物实验中心提供。GElogQ9型彩色多普勒超声仪购自美国。

　　1.4  实验及检测方法  于冲击前后24h、72h、1周、2周用尿集笼搜集家兔尿液，生物分光光度比色法测定NAG；放射免疫法测定β2MG。彩超测定叶间动脉、弓形动脉RI 。

　　1.5  统计学方法  采用SPSS11.5统计软件,单因素方差分析处理数据。

　　2  结果

　　2.1  家兔冲击前后肾RI和尿β2MG、NAG的变化  见表1。冲击后24h肾叶间动脉、弓形动脉RI水平呈上升趋势，术后1周升至最高,显著高于冲击前(P<0.01)，此后缓慢下降，于术后32周降至冲击前水平(P>0.05)。冲击后尿β2MG，NAG均呈上升趋势：β2MG至冲击后24h已显著高于冲击前水平(P<0.01)，72h达峰值；NAG上升较慢，72h开始上升并达到最高值；之后二者均下降，1周时仍高于术前(P<0.01)，2周后降至正常水平(P>0.05)。

　　2.2  不同冲击次数ESWL后肾RI及尿β2MG，NAG比较  见表2。冲击后24h两组β2 MG，NAG值均开始上升，A组β2MG上升幅度较B组明显升高(P<0.01)，A组NAG值亦高于B组(P<0.05)；冲击后72h两组均达峰值但幅度无差别(P>0.05)，冲击后1周β2MG，NAG都开始下降，1500次组β2MG降幅较1000次组大(P<0.01)，至2周两组均降至正常。冲击后24h肾RI均升高，A组幅度大于B组，72h两组均达峰值，1周后开始下降(P<0.01)，2周降至正常。

　　表1  冲击前后不同时间肾RI和尿β2MG、NAG的比较（略）

　　注：与冲击前比较，*P<0.01

　　表2  两组ESWL后肾RI尿β2MG，NAG比较(略)

　　注：与A组比较,*P<0.01， **P<0.05

　　2.3  不同冲击波源ESWL前后肾RI及尿β2MG，NAG比较  见表2。冲击后24h两组β2MG，NAG无差别，均开始上升，72h达峰值，冲击后1周开始下降(P>0.05)，至2周降至正常。冲击后24h肾RI均升高，1周达峰值，两组升降幅度无差别(P>0.05)。

　　3  讨论

　　ESWL对实验动物以及人体肾的损害作用已被国内外学者所关注。研究ESWL后肾微损伤以及损伤修复过程,对于更安全应用ESWL和预防并发症发生具有实际临床价值。血管阻力指数(RI)是判定动脉系统变化的无创伤诊断指标\[2\]。由于RI值变化与血管壁弹性及血管直径、肾间质改变密切相关，故可作为判定肾局部血管和肾小管损伤的客观指标。阻力指数反映了血管血流动力学特点,能提供动脉供血区及血管壁弹性综合状况,稳定性好, 受角度影响小,变异性小,可用来评价血管的受损情况\[3\]。本研究发现肾内叶间，弓形动脉RI值在ESWL后1周出现高峰值，2周后又渐趋于冲击前水平。其机理可能是冲击波促进血管紧张素转化酶的释放，血管紧张素Ⅱ水平升高，降低NO、血管舒缓素等的效力，从而使肾局部血管阻力增加，导致肾损伤。

　　高能冲击波作用于肾脏后, 肾曲细小管细胞内溶酶体酶和刷状缘酶最早发生异常，尿中此类酶排泌量升高。N乙酰βD氨基酸葡萄糖苷酶(NAG)是细胞溶酶体中的酸性水解酶,在肾单位中相对集中分布于近曲小管上皮细胞内，其相对分子质量为140000\[4\]，不能经肾小球滤过，故正常人尿液含量甚微。尿中NAG的排泌水平,能够反映ESWL后肾曲细小管损伤的程度。本实验结果证实,各组冲击后24h有所升高，至72h显著升高达峰值，1周后开始下降，2周恢复正常,与肾损伤的发生、发展呈正相关。β2MG是一种低分子球蛋白，相对分子质量为11800，经肾小球过滤，几乎全部被肾小管重吸收，随之被临近的管状细胞分解代谢\[5\]。各组β2MG冲击后24h升高，72h达峰值，1周开始下降，2周恢复。有作者借助NAG免疫组化染色和电镜观察分析不同冲击波能量下的实验动物的尿酶活性和急性肾损伤病理程度的关系后发现:尿酶活性及肾组织损伤程度显著相关,而且尿酶活性可以很好地反映肾脏组织损伤程度\[6\]。因而，我们建议以尿β2MG，NAG联合测定来衡量ESWL后肾损伤程度。

　　电磁式冲击波机理为将电能转为磁能，再转变为冲击波，经声学透镜聚焦后形成定向增强的冲击波而击碎结石。与传统的液电式冲击波发生器相比，其具有以下特点：能量低，斑焦面积小而压强大，无须频繁更换电极\[78\]。我们的研究发现，电磁组ESWL后各时间段损伤指标均低于液电组，但无显著差异。不同冲击次数彩超RI及尿β2MG，NAG之间存在显著差异，反映其损伤程度与冲击次数成正比，与国外小猪实验结果相同\[9\]。因此我们认为，可以通过减少冲击次数来减轻ESWL对肾脏的损伤。各组结果均显示，冲击后直至2周指标值才完全接近正常水平，故认为临床复治间隔不少于2周。

　　参考文献：

　　\[1\]Chen XF, Sheng BW, He DL. A study on limitation of high energy shockwave inducedrenal damage by salvia miltiorrhizae injection in rabbit model \[J\]. Acad J Xian Jiaotong Univ, 2004,16(1):7881.

　　\[2\]高福元，王存龙，张廷继,等. ESWL前后肾内血管阻力指数和尿中GAL与NAG检测的意义 \[J\]. 临床泌尿外科杂志, 2000, 3:110111.

　　\[3\]姚智,段学蕴,王少青. 2型糖尿病患者细小动脉血管血流动力学的改变 \[J\]. 西安交通大学学报(医学版)，2004, 4:144146.

　　\[4\]王艳萍,苏晓林,王禹,等. AG及β2 微球蛋白联合检测对糖尿病肾病早期诊断的意义 \[J\]. 中国医科大学学报，2004,2:9394.

　　\[5\]汪宏良，马增煌，饶锦秀,等. 糖尿病肾病患者尿液NAG活性、β2MG含量的临床意义 \[J\]. 数理医药学杂志, 2002,1:26.

　　\[6\]WeichertJacobsen K, Stockle M, Loch T, et al. Urinary leakage of tubular enzymes after shock wave lithotripsy \[J\]. Eur Urol, 1998, 33:104110.

　　\[7\]Matin SF, Yost A, Streem SB. Extracorporeal shock wave lithotripsy: a comparative study of electro hydraulic and electromagnetic units \[J\]. J Urol, 2001,166:20532056.

　　\[8\]Auge BK, Preminger GM. Update on shock wave lithotripsy technology \[J\]. Curr Opin Urol, 2002, 12:287290.

　　\[9\]Walter B. Histomorphologic and ultrastructural findinfs of shock wave induced lesions in the isolated perfused kidney of the pig \[J\]. J Endocrinol, 1994,8;257260.

　　(编辑  雷立权)

　　通讯作者：陈兴发. Email: xingfachen@sohu.com

　　作者简介：罗晓辉(1973)，男(汉族)，四川营山县人，主治医师，硕士生. 研究方向：ESWL. Email: luoxiaohuidoctor@163.com  

　　(西安交通大学医学院第一附属医院：泌尿外科研究所； B超室，陕西西安  710061)