丙泊酚对兔严重烫伤早期并发肾损伤时肾脏的保护作用*

杨镭镭，夏建国，项尽一，彭 坚

武汉市第三医院麻醉科，武汉 430060

丙泊酚对兔严重烫伤早期并发肾损伤时肾脏的保护作用*

杨镭镭，夏建国△，项尽一，彭 坚

武汉市第三医院麻醉科，武汉 430060

目的 探讨丙泊酚对兔严重烫伤早期并发肾损伤时肾脏的保护作用。方法 取18只新西兰兔，构建30%体表总面积深度烫伤模型，随机分为烫伤对照组(S组)和丙泊酚麻醉组(P组)。P组烫伤后1 h开始静脉注射丙泊酚1 mg/kg，然后以4 mg/(kg·h)的速率持续泵注3 h。S组以等容量的生理盐水替代丙泊酚。两组动物分别于烫伤前(T0)、烫伤后4 h(T1)、烫伤后8 h(T2)、烫伤后12 h(T3)、烫伤后24 h(T4)采集血样，夹心酶联免疫吸附法测定血清TNF-α、IL-1、IL-6浓度；烫伤前、烫伤后6、12、24 h生化法测定尿素氮(BUN)和肌酐(Cr)含量；观察动物烫伤后24 h肾脏组织病理学变化。结果 与T0时点比较，两组T1～4时点血清TNF-α、IL-1和IL-6浓度升高(P<0.05或P<0.01)；P组经过丙泊酚处理后，T1～4时点血清中TNF-α、IL-1和IL-6浓度比S组明显降低(P<0.05或P<0.01)。烫伤后血清BUN、Cr的含量明显高于烫伤前(P<0.05或P<0.01)；P组烫伤后各时点血清BUN、Cr含量明显低于S组(P<0.05或P<0.01)。P组较S组肾脏病理学损伤程度减轻。结论 丙泊酚对严重烫伤后肾脏功能受损和病理学改变有一定的缓解作用，这种保护机制很可能与丙泊酚抑制严重烫伤时IL-1、IL-6和TNF-α浓度升高相关。

丙泊酚； 严重烫伤； 肾损伤

严重烫伤早期体表受热力的作用所引起的病理变化，不仅发生在体表皮肤和皮下组织，还引起全身各系统、脏器一系列功能或组织结构损伤的变化。严重烫伤早期常并发肾功能不全或衰竭[1]，是影响严重烫伤患者救治成功的关键环节之一。有研究表明，烫伤后炎性细胞因子的大量释放与机体的器官功能和组织结构损伤密切相关[2]，体内炎症介质如肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素-1(IL-1)和白介素-6(IL-6)等炎症细胞因子参与了严重烫伤后全身炎症反应(SIRS)和多器官功能不全(MODS)发生、发展的多个环节，并发挥重要作用[3]。丙泊酚是常用的静脉麻醉药，具有良好的抗炎、抗氧化作用，有拮抗机体过度炎性反应的效应[4]，早期应用可抑制细胞因子释放而明显改善实验动物的生存率[5]，但丙泊酚对严重烫伤早期并发肾脏损伤保护作用的研究尚不深入。本实验旨在观察兔严重烫伤早期并发肾损伤时，丙泊酚对肾功能以及血清炎性细胞因子TNF-α、IL-1及IL-6浓度的影响，结合肾脏组织的病理学改变，探讨其肾脏保护作用。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

TGL-16C台式低温高速离心机、752-P紫外分光光度仪、德国AU5400贝克曼全自动生化分析仪、RM2125石蜡自动切片机、Olympus光学显微镜等，丙泊酚(批号X14080A，AstraZeneca公司，英国)、兔血清白细胞介素-1(CSB-E06896 Rb)、白细胞介素-6(CSB-E06903 Rb)及肿瘤坏死因子(CSB-E06998 Rb)ELISA检测试剂盒均为中国华美生物工程有限公司提供，WZS-50 F6双通道微量泵(浙江大学医学仪器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 实验动物分组 选择成年健康雄性新西兰兔[湖北省实验动物研究中心提供，动物合格证编号：SCXK(鄂)2008-0005]18只，体重(2.5±0.3)kg。采用随机数字表法随机均分为：丙泊酚麻醉组(P组)和烫伤对照组(S组)。

1.2.2 实验方法 按照公式计算家兔体表面积，剃除兔背及臀部毛发后再用10%硫化钠脱去毛发根部，暴露近似为20 cm×29 cm的皮肤，约为兔30 %体表总面积(TBSA)。动物随机分组，继续饲养适应24 h以上，烫伤模型建立前6 h禁食禁水。2组动物均按40 mg/kg由耳缘静脉注入0.6%戊巴比妥钠溶液，肌肉注射速眠新注射液0.5 mL/次复合麻醉，麻醉后将脱毛区皮肤浸没入98℃恒温水浴槽20 s后立即取出，造成30 %TBSA的Ⅲ度烫伤即严重烫伤模型(经病理切片证实)。同时用24号套管针股静脉穿刺置管。烫伤兔苏醒后于腹部皮下注入4 mL/(1%TBSA)的复方乳酸钠，进行液体复苏，以预防急性大面积烫伤后休克死亡。待兔苏醒后回笼饲养，禁食自由饮水。烫伤后1 h，P组兔开始给予丙泊酚麻醉，将1%丙泊酚用生理盐水稀释成0.5%浓度，单次首剂量为1 mg/kg，10～15 s内于耳缘静脉匀速推注，观察家兔反应，当发现其肢体肌肉松弛以及头正位反射消失时，记录麻醉起效时间。麻醉维持用电子注射泵以4 mg/(kg·h)的速度持续静脉输注丙泊酚3 h[6]，而S组以等容量的生理盐水替代丙泊酚。

1.2.3 观察指标 2组动物分别于烫伤前(T0)、烫伤后4 h(T1)、烫伤后8 h(T2)、烫伤后12 h(T3)、烫伤后24 h(T4)于股静脉抽取血液2 mL，标本静置2 h后，1 000 r/min离心10 min取上清液，ELISA法测定血TNF-α、IL-1和IL-6浓度；使用生化分析仪测定血BUN和Cr浓度。组织标本：每组取3只兔于烫伤后24 h放血处死动物，取右侧肾脏组织置于10%中性甲醛溶液中固定24 h后常规石蜡包埋，按病理学常规制片行苏木精-伊红(HE)染色，光学显微镜观察肾组织损伤情况。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 两组血清TNF-α、IL-1和IL-6不同时点水平的变化

结果见表1。与T0时点比较两组动物T1～4时点血清TNF-α、IL-1与IL-6浓度迅速升高，差异均具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。P组在T1～4时点的TNF-α、IL-1和IL-6含量与S组比较差异均具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。

指标组别T0T1T2T3T4TNF-αS组97.38±11.54160.30±14.51*323.59±22.31**441.44±29.12**245.68±21.66**P组108.55±10.21137.00±10.75*#245.68±18.59**##357.35±27.36**##196.17±22.01**#IL-1S组5.97±0.7717.09±1.33**40.02±3.82**29.36±3.15**16.19±2.97**P组5.62±0.8114.40±1.02**#29.98±2.31**##23.87±2.84**#11.73±1.79*#IL-6S组24.19±4.5239.62±5.78*54.91±6.54**78.02±6.98**52.26±6.61**P组22.15±5.6330.11±6.21*#40.23±6.35**#50.56±6.25**##39.62±5.76**##

与T0时点比较，*P<0.05，**P<0.01；与S组比较，#P<0.05，##P<0.01

2.2 两组不同时点血清Cr和BUN的变化

结果见表2。两组动物烫伤后血清Cr和BUN迅速升高，6 h到达高峰，24 h以后仍高于伤前，与烫伤前比较明显升高(P<0.05或P<0.01)；P组烫后各时点血清Cr和BUN水平明显低于S组，差异均具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。

2.3 两组肾脏组织的病理形态学观察

S组肾小球体积明显增大，毛细血管扩张充血，部分血管腔可见红细胞大量淤积，肾小管上皮细胞肿胀，空泡变性，间质水肿，见图1A、C；P组肾小球毛细血管扩张较轻，肾小球囊腔相对增大，血管充血较轻，肾间质小管变性及浊肿明显轻于S组，见图1B、D。

组别烫伤前烫伤后6h烫伤后12h烫伤后24hCr(μmol/L)S组65.83±19.24152.31±19.41**112.50±21.07**96.11±27.21*P组64.91±15.27108.33±14.26**##94.85±19.28*#71.37±14.96*#BUN(mmol/L)S组6.67±1.6438.34±6.17**20.46±4.58**18.40±3.94**P组6.21±1.0920.55±4.96**##15.51±5.81**#10.85±6.06**#

与烫伤前比较,*P<0.05，**P<0.01；与烫伤对照组比较,#P<0.05，##P<0.01

A：S组肾皮质(×200)；B：P组肾皮质(×200)；C：S组肾皮质(×400)；D：P组肾皮质(×400)图1 各组肾脏皮质组织病理学变化(苏木精-伊红染色)Fig.1 Histopathological finding of the renal cortex in different groups(HE staining)

3 讨论

烫伤早期的应激反应以及烫伤后休克引起的肾脏缺血、缺氧性损伤均导致机体释放大量的炎性细胞因子，同时烫伤创面组织的细胞崩解产物及创面吸收的毒素也可活化大量的巨噬细胞和中性粒细胞释放过量的炎性因子入血而引发过度炎症反应，对肾脏产生巨大的损害。TNF-α被认为是最经典的炎症因子[7]，具有多重功效，可以调节免疫应答、抗感染、促进组织修复等，但大量产生和释放则具有直接的细胞毒性，直接引起细胞坏死，还能刺激内皮细胞及白细胞产生黏附分子，在微循环中使白细胞黏附于内皮细胞，从而导致严重的微循环障碍致使细胞坏死，对肾组织有较强的毒性。IL-1也是一个多效细胞因子，具有调节炎症反应以及诱导粒细胞、T细胞、B细胞活化和成熟的作用[8]，在内毒素作用下TNF-α可诱导内皮细胞和巨噬细胞大量释放IL-1，随后IL-1又诱导IL-6、TNF-α等多种细胞因子的分泌，使炎症信号进一步扩大，并引起发热和代谢性消耗，二者与疾病的严重程度和预后密切相关[9-10]。由于循环中的IL-6的清除率远低于其他细胞因子，因此其水平能反映疾病的严重程度及预后情况，IL-6持续升高，往往提示预后不良[11]。因此，TNF-α、IL-1和IL-6可以反映严重烫伤患者器官功能的损害程度,同时也是评价患者预后的可靠指标[2]。本课题组前期研究表明大面积烧烫伤后患者血中TNF-α、IL-1和IL-6逐渐升高，至伤后24 h仍明显高于正常参考值[12]。本次建立严重烫伤兔动物模型，结果发现兔严重烫伤早期即可伴有肾功能指标的异常以及肾脏的病理性改变，同时也发现血液中TNF-α、IL-1以及IL-6含量显著增加，提示肾脏功能损害与血中炎性细胞因子的升高具有相关性。

丙泊酚是近年来应用广泛的非巴比妥类静脉用麻醉药，有研究表明，丙泊酚可作用于炎症反应的多个环节而具有抗炎性反应的效应，并可影响脓毒症时体内多种细胞因子水平，可减轻炎症反应强度，增强抗炎功能，保护脏器[13-14]。本研究显示，给予丙泊酚处理后，P组兔血清中TNF-α、IL-1以及IL-6水平较S组显著降低，同时血清中Cr和BUN等肾功能指标明显好转，与肾脏组织的病理学变化相一致。提示丙泊酚可减轻严重烫伤后机体的过度炎症反应，对肾脏受损有一定的保护作用。

综上所述，丙泊酚对严重烫伤早期并发肾损伤有一定的肾保护作用，这种保护机制很可能与丙泊酚抑制严重烫伤时IL-1、IL-6和TNF-α浓度升高相关，本研究为烫伤手术患者合理选择麻醉药物提供了一定的理论依据。

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(2016-09-26 收稿)

Protective Effect of Propofol on Renal Injury in Rabbits after Severe Scald Injury

Yang Leilei，Xia Jianguo△，Xiang Jinyietal

DepartmentofAnesthesiology，WuhanThirdHospital，Wuhan430060，China

Objective To investigate the protective effects of propofol during early stage of severe scald in rabbits with renal injury.Methods Eighteen New Zealand rabbits with severe scald injury (30% of total body surface area) were randomly divided into scald control group(S group)and propofol group(P group).The rabbits of S group were injected with propofol 1 mg/kg 1 h after scald，followed by an infusion of 4 mg/(kg·h) for 3 h.The equal volume of normal saline was given in S group.Before scald(T0)and at 4 h(T1)，8 h(T2)，12 h(T3)，24 h(T4)after scald，serum samples were collected for detecting the TNF-α，IL-1，IL-6 levels using sandwich ELISA,BUN and Cr were measured by biochemicalmethods before and 6，12，24 h after the scald injury.The histological changes in the renal tissue of the rabbits in all groups were observed 24 h after scald.Results After scald，the serum levels of TNF-α，IL-1 and IL-6 began to significantly increase along with BUN and Cr levels(P<0.05 orP<0.01).Compared with S group，the rabbits in P group showed lowered serum levels of TNF-α，IL-1 and IL-6 at T1-4(P<0.05 orP<0.01).The serum BUN and Cr levels at different time points after scald were higher in S group than in the P group(P<0.05 orP<0.01).The pathological alteration was slighter in the P group.Conclusion Propofol can provide protective effect on functionally and pathologically injured kidney in severely scalded rabbits.The protection mechanism is probably related with propofol inhibiting increase of TNF-α，IL-1 and IL-6 concentration.

propofol； severe scald； renal injury

*武汉市卫生和计划生育委员会临床医学科研项目(No.WX16C06)

杨镭镭，女，1981年生，主治医师，医学硕士，E-mail：329428382@qq.com

△通讯作者，Corresponding author,E-mail:xiajianguo1818@sina.com

R644

10.3870/j.issn.1672-0741.2017.01.018