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(中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬海口醫(yī)院泌尿外科，海南 ?？?570208)

尿路梗阻性疾病為尿路任何部位發(fā)生結(jié)構(gòu)改變而導(dǎo)致尿流排出不暢的一組疾病。這種梗阻性疾病最終都不可避免地會對腎實(shí)質(zhì)造成損害，發(fā)展為梗阻性腎病[1]。梗阻性腎病可由完全梗阻及部分梗阻所致，臨床上除極少結(jié)石病例及手術(shù)意外結(jié)扎輸尿管外，大都表現(xiàn)為部分梗阻[2]。而部分梗阻與完全梗阻的病理生理進(jìn)程又不盡相同。因此，對于部分梗阻的研究就顯得尤為重要。作為導(dǎo)致梗阻性腎病重要病因之一，輸尿管部分梗阻(partial unilateral ureteral obstruction，PUUO)近年來一直是研究者們致力研究的方向。

在動物實(shí)驗(yàn)研究中，輸尿管完全梗阻模型已比較成熟，其相關(guān)的病理生理研究已相對充分，而PUUO仍缺乏國際公認(rèn)的動物模型，因此對引起的腎損害病理生理過程亦缺乏深入的了解[3]。PUUO模型所選動物物種品系及模型建立的方法將對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生決定性影響[4]。對于PUUO模型制作方法的探索具有重要意義，如何制備一種更貼近臨床的PUUO模型一直是研究者們努力的方向。現(xiàn)就目前所應(yīng)用的輸尿管梗阻動物模型及輸尿管部分梗阻后病理生理改變研究作綜述。

1 單側(cè)輸尿管完全梗阻模型

單側(cè)輸尿管完全梗阻(CUUO)模型為目前研究梗阻性腎病較為統(tǒng)一的動物模型,其在國際上有較為統(tǒng)一的制作標(biāo)準(zhǔn)，已被越來越多的研究者應(yīng)用。其制作方法較簡單，在游離單側(cè)輸尿管后將其結(jié)扎便可。Moon等[5]給CUUO大鼠腹腔內(nèi)注射IN-1130 (轉(zhuǎn)化生長因子-β1受體的抑制劑)，觀察到給藥的CUUO大鼠轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)、I型膠原的mRNA 水平較對照組大鼠下降。Hwang等[6]設(shè)計了4種TGF-β1的siRNA序列，用載體導(dǎo)入CUUO小鼠，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入siRNA的CUUO小鼠腎小管間質(zhì)的TGF-β1和膠原I蛋白表達(dá)均下降，表明siRNA的導(dǎo)入能抑制TGF-β1的表達(dá)并延緩CUUO小鼠腎纖維化的發(fā)展。

CUUO模型在梗阻性腎病相關(guān)機(jī)制方面的研究較多，但在其復(fù)通后的改變及其他治療方法上的研究目前報道較少。程慶等[7]采用V型卡壓法制作大鼠R-CUUO模型，以研究間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)對梗阻性腎病中腎間質(zhì)纖維化的作用。研究發(fā)現(xiàn)MSCs包膜下移植在短期內(nèi)難以改善腎臟的線尾化，但卻能在一定程度上抑制腎間質(zhì)纖維化過程中的巨噬細(xì)胞浸潤。CUUO模型已成為國內(nèi)外學(xué)者研究腎小管間質(zhì)纖維化的重要模型，但鑒于臨床多數(shù)梗阻性腎病為部分梗阻所引起，其用于梗阻性腎病的研究尚有一定的局限性。

2 單側(cè)輸尿管部分梗阻模型

2.1 腰大肌掩埋法

單側(cè)輸尿管部分梗阻(PUUO)模型最初選擇的實(shí)驗(yàn)動物為狗，由于經(jīng)濟(jì)學(xué)角度考慮的問題，兔、鼠成為了目前最多應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究中的動物。如今該模型已發(fā)展成為最成熟、應(yīng)用最多的PUUO模型之一。其造模方法為將實(shí)驗(yàn)動物一側(cè)輸尿管游離，在目標(biāo)段輸尿管對應(yīng)腰大肌位置分離出與其長度相當(dāng)?shù)目v行溝狀裂隙，將目標(biāo)段輸尿管埋入裂隙底部后絲線縫合關(guān)閉造成輸尿管部分梗阻。Adem Yasar等[8]將大鼠2/3左側(cè)輸尿管包埋于該側(cè)腰大肌中制作PUUO模型，術(shù)后7 d內(nèi)予按2 mg/kg的劑量喂食卡維地洛，而后測定血及腎組織中過氧化物歧化酶(SOD)、NO等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)卡維地洛能夠減少輸尿管部分梗阻所致的血及腎臟組織中的氧化應(yīng)激，從而減少輸尿管梗阻對腎組織帶來的損害。Smart Zeidan等[9]利用6周齡小鼠經(jīng)腰大肌掩埋法制作PUUO模型，研究證實(shí)輸尿管部分梗阻與尿路感染的共同作用會促進(jìn)腎萎縮、腎間質(zhì)纖維化及炎癥等一系列腎損害。該種模型雖然為國內(nèi)外學(xué)者各領(lǐng)域的研究所廣泛應(yīng)用，但仍存在梗阻程度難以得到量化的問題。雖然Wen等試圖通過改變掩埋輸尿管長度的方法使梗阻程度得以量化，但其所得出的結(jié)論仍缺乏其說服力。根據(jù)模型制備主要取決于腰大肌張力大小的原理，該法所致的腎積水可能為多次急性梗阻所致，這也與大家所要求的慢性梗阻的實(shí)驗(yàn)初衷有所出入，其實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性亦難免受到影響。

2.2 輸尿管套管法

目前文獻(xiàn)所報道的該模型制作多選擇兔為其實(shí)驗(yàn)動物，其原理為依靠套在輸尿管特定部位的一定內(nèi)徑、長度的聚乙烯塑料套管，使輸尿管官腔受壓狹窄，尿流推動阻力增大，腎盂輸尿管內(nèi)壓力增高，造成腎輸尿管積水，引起腎功能損害。該模型較早由Cheng等[10]報道，其制作方法為：將兔麻醉后取脊柱左側(cè)背部直切口，找到左側(cè)輸尿管后于腎盂輸尿管連接部下方1 cm處將長1 cm，內(nèi)徑0.8 mm的聚乙烯塑料管導(dǎo)管套在輸尿管上，1號絲線套管中央結(jié)扎固定，留長線尾以便解除梗阻時尋找梗阻部位。馬勝利等[11]對該法進(jìn)行改進(jìn)，選用硬度更大的套管，且在固定套管時在上下兩端分別結(jié)扎固定，以防輸尿管蠕動后從套管中擠出。研究發(fā)現(xiàn)輸尿管部分梗阻后梗阻腎GFR在早期即出現(xiàn)顯著降低,而梗阻解除后4周緩慢上升。認(rèn)為梗阻造成的腎功能損害與腎素血管緊張素系統(tǒng)的活化有關(guān),阻斷其活化可能會對梗阻腎功能有保護(hù)作用。Itano等[12]選用30～35 kg的母豬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其具體模型制作方法為：選擇18Fr導(dǎo)尿管，在其末端去除氣囊部分后剪取長1 cm的導(dǎo)尿管，縱行剖開一側(cè)導(dǎo)尿管壁，游離左側(cè)輸尿管后將其放置于輸尿管周圍將輸尿管包繞，2-0絲線將上下兩端縫合固定從而導(dǎo)致部分梗阻。套管法通過套管對輸尿管的輕微壓迫及對輸尿管的限制作用造成輸尿管部分梗阻，可以保持輸尿管一定的通暢，不同輸尿管粗細(xì)選擇不同管徑大小，是一種簡單方便且效果可靠的部分梗阻模型。

2.3 輸尿管不全結(jié)扎法

該模型制作方法多見于鼠等小動物模型中。其原理主要依靠未完全打緊的線結(jié)使輸尿管管腔變小并從一定程度上影響輸尿管蠕動來達(dá)成腎盂輸尿管積水、輸尿管部分梗阻的目的。在小鼠模型中，其制作方法[13]為游離輸尿管后將根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇的特定大小的針頭或鋼絲平行放置于游離的輸尿管旁，6-0尼龍縫線連續(xù)打3個外科結(jié)將二者捆綁在一起，結(jié)不能太緊，且3個結(jié)間不能保留空隙，抽出針頭或鋼絲，建立輸尿管部分梗阻模型。該方法操作相對比較簡單，但實(shí)驗(yàn)方法較粗糙，操作者每次結(jié)扎的緊張程度難以統(tǒng)一一致，難以使梗阻程度得到量化，同時打結(jié)時縫線對組織的切割損傷可能將導(dǎo)致梗阻部位的輸尿管管腔慢性炎癥，甚至形成瘢痕狹窄，故解除梗阻后輸尿管通暢性難以得到保障。該方法與輸尿管套管外壓迫法原理相似，但用于小動物時所造成的部分梗阻多比較嚴(yán)重，現(xiàn)已較少應(yīng)用。

Soria等[14]則選用35 kg左右的母豬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，膀胱鏡下插入5Fr輸尿管導(dǎo)管后腹腔鏡下于腎盂輸尿管連接部以下5～6 cm位置用羊腸線打結(jié)，將輸尿管導(dǎo)管拔出后造成輸尿管部分梗阻。術(shù)后4周行尿路造影，腎積水形成，利用雙J管植入狹窄的輸尿管管腔內(nèi)后，積水消退。該法選用豬作為實(shí)驗(yàn)動物，其梗阻程度得以量化，但整個實(shí)驗(yàn)操作過程相對復(fù)雜，對實(shí)驗(yàn)硬件條件及手術(shù)操作技巧要求較高，且解除梗阻時因盲插操作，可能引起輸尿管穿孔或加重狹窄程度，因而該法的應(yīng)用受到了一定的限制。

2.4 輸尿管內(nèi)支架置入法

根據(jù)實(shí)驗(yàn)動物體型及輸尿管內(nèi)徑大小選擇一定大小的輸尿管導(dǎo)管，手術(shù)切開膀胱，找到一側(cè)輸尿管口后將其插入其中，將置入的輸尿管導(dǎo)管在輸尿管膀胱吻合處以上位置結(jié)扎以防滑脫及尿液經(jīng)其周圍通過，而將殘端留于膀胱內(nèi)，通過限制尿流流出達(dá)到部分梗阻的目的。Shokeir等[15]率先報道了該模型，其梗阻程度得到了較為滿意的量化，但該方法難以適用于體型較小的動物，解除梗阻時須二次手術(shù)撤去導(dǎo)管并行輸尿管膀胱吻合術(shù)，手術(shù)操作復(fù)雜，且手術(shù)須多次切開膀胱，對動物損傷較大，梗阻解除仍可能存在輸尿管狹窄等情況，因而限制了其廣泛應(yīng)用。

2.5 其他方法

Lee等[16]在游離一側(cè)大鼠輸尿管后在輸尿管上作一條長約2 mm的縱行切口，再將長約4 mm的硅膠管插入輸尿管內(nèi)，造成輸尿管部分梗阻。向腎盂內(nèi)注入靛藍(lán)胭脂紅，見其向下流至手術(shù)部位以下輸尿管證明部分梗阻成功建立。該法僅見于嚙齒類動物模型，梗阻程度可得到相對量化，均一性尚可，但制作過程涉及較多精細(xì)操作，在小動物身上進(jìn)行有一定難度。

銀夾半環(huán)夾法[17]為根據(jù)兔輸尿管管徑大小特意制作的銀夾對輸尿管的套壓來造成輸尿管半梗阻，達(dá)到部分梗阻要求。該模型制作的作者認(rèn)為因其采用了特制的銀夾，使其具有可控性強(qiáng)、易于操作、組織相容性強(qiáng)、可復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，但該模型未見于其他作者及其他實(shí)驗(yàn)動物上的報道。

輸尿管射線照射法是利用射線對輸尿管造成損傷，使局部輸尿管發(fā)生炎癥及瘢痕狹窄形成，造成輸尿管部分梗阻[18]。該法所致梗阻無法量化，所致梗阻難以解除，且射線對動物整體生理狀態(tài)影響較大，現(xiàn)已基本不用。

輸尿管賽璐玢( ce1lophane) 包裹法為利用賽璐玢對輸尿管局部造成損傷，使輸尿管局部形成炎性狹窄從而造成漸進(jìn)性的梗阻。但也存在上訴照射法同樣的問題，目前亦較少應(yīng)用。

3 輸尿管部分梗阻病理生理學(xué)研究

在大多數(shù)模型中，部分梗阻后腎血流動力學(xué)和腎小管功能的改變跟完全梗阻相似，但進(jìn)展更為緩慢。部分梗阻所致血流動力學(xué)改變的機(jī)制尚未完全闡明，但同完全梗阻類似，腎素血管緊張素系統(tǒng)的激活可能是導(dǎo)致其改變的重要因素之一。部分梗阻的周期及梗阻的程度與腎血流量減少的程度有著密不可分的關(guān)系，而由于所用模型不同，所以在各個研究中所得到的腎血流減少程度的數(shù)據(jù)各不相同。在Wen等[19]的研究中發(fā)現(xiàn)，中度的部分梗阻后需要18周方能觀察到明顯的腎血流量下降，而重度部分梗阻觀察到這一改變則只需10周，到24周時腎血流量降至梗阻前的57%。而在一項(xiàng)早期的研究中，部分梗阻后實(shí)驗(yàn)狗的腎血流量則降至正常時的25%。彩色多普勒超聲血流阻力指數(shù)(RI)測定在反映部分梗阻后血流動力學(xué)改變及診斷部分梗阻時有一定價值，但在診斷標(biāo)準(zhǔn)上仍存在不少爭議。較多的研究者認(rèn)為RI值大于0.7可作為診斷梗阻的標(biāo)準(zhǔn)，而另外一些學(xué)者認(rèn)為梗阻側(cè)與對側(cè)腎的RI比值大于1.10比前者診斷準(zhǔn)確性更高。在近期的一項(xiàng)研究中，Morcillo等[20]則認(rèn)為測量血流阻力指數(shù)時所需的舒張末流速(EDV)可能是診斷梗阻及預(yù)測梗阻解除預(yù)后的可靠指標(biāo)。

腎盂內(nèi)壓力的升高及缺血性萎縮的共同作用在最初時被認(rèn)為是梗阻性腎病腎單位丟失病理生理進(jìn)程中的主要原因。然而在后續(xù)的研究中發(fā)現(xiàn)部分梗阻24 h后大鼠腎盂內(nèi)壓力降至正常水平，在人類及其他動物研究中亦發(fā)現(xiàn)慢性的部分梗阻中上尿路壓力并未明顯增高。從而認(rèn)為血管收縮及腎血流的減少相對腎盂內(nèi)壓的改變在梗阻性腎病進(jìn)展中發(fā)揮著更為重要的作用。腎盂壓力-流率的檢測常借助于Whitaker試驗(yàn)，但因其為侵入性檢查，不論在臨床或是實(shí)驗(yàn)研究當(dāng)中關(guān)于壓力-流率的監(jiān)測僅限于短時間內(nèi)單次監(jiān)測的研究，缺乏慣續(xù)重復(fù)的長期跟蹤的研究，故其在部分梗阻病理生理進(jìn)程中的作用很難得以明確。

關(guān)于血管活性物質(zhì)和炎癥介質(zhì)在部分梗阻模型中的作用研究較少。目前的研究認(rèn)為，梗阻后血管緊張素、血栓素、內(nèi)皮素等內(nèi)源性的血管收縮劑在部分梗阻病理生理學(xué)改變進(jìn)程中起到了關(guān)鍵性作用。同時巨噬細(xì)胞的浸潤，單核細(xì)胞趨化蛋白-1、轉(zhuǎn)化生長因子-β1、腫瘤壞死因子-α、平滑肌肌動蛋白-α及血小板源生長因子(PDGF)表達(dá)的增加，腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化等各項(xiàng)因素相互影響促進(jìn)，導(dǎo)致間質(zhì)纖維化及膠原沉積、腎小管上皮細(xì)胞凋亡、腎小管壞死，最終引起腎單位的丟失[21]。在近期的研究當(dāng)中，水通道蛋白(AQP)的表達(dá)及氧化應(yīng)激反應(yīng)在其病理生理進(jìn)程中的作用也受到了研究者們的廣泛關(guān)注[22-25]。Lee等[16]通過免疫熒光標(biāo)記及測定的方法比較梗阻7 d后的PUUO大鼠梗阻腎及假手術(shù)組手術(shù)側(cè)腎，發(fā)現(xiàn)PUUO組AQP3的含量明顯低于假手術(shù)組，從而推論AQP3減少可能在PUUO病理生理進(jìn)程中起到了一定作用。Wang等利用新生大鼠制作PUUO模型，然后在7周及14周后測定AQP1,AQP2,p-S256AQP2及AQP3的含量。研究發(fā)現(xiàn)第7周時AQP1,AQP2及AQP3在梗阻腎中含量增多，這被認(rèn)為是PUUO后的代償機(jī)制，14周時其含量下降，而這一變化則被視為PUUO后時間相關(guān)性的改變。Li等發(fā)現(xiàn)PUUO后9周及15周的大鼠梗阻腎環(huán)氧酶-2(COX-2，在氧化應(yīng)激過程中發(fā)揮重要作用)表達(dá)明顯較假手術(shù)組高，從而認(rèn)為COX-2可能是導(dǎo)致部分梗阻腎水、納鹽代謝失調(diào)的重要原因。

綜上所述，輸尿管梗阻模型制作方法很多，每種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。單側(cè)輸尿管完全梗阻模型制備方法簡單，有標(biāo)準(zhǔn)的制作流程，但其應(yīng)用于梗阻性腎病尚有一定局限性。部分梗阻模型制作方法較多，但各有利弊，目前仍難于統(tǒng)一何種方法最適用于梗阻性腎病的研究，部分梗阻后的病理生理改變機(jī)制研究尚未完善，故有待研究者們進(jìn)一步探索。

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