目的:过度训练可以引起机体组织器官的损伤,如何防治运动引起的脏器损伤是目前运动医学、军事医学及临床医学关注的课题。本研究采用大鼠游泳至力竭的方法,建立过度训练致急性肾损伤(over-training induced acute kidney injury, OTIAKI)动物模型,研究大鼠力竭后不同时间肾组织中IL-6、IL-18、凝血因子Ⅷ相关抗原(FⅧRAg)表达的变化,观察山莨菪碱对上述指标的影响,旨在加深对OTIAKI发病机制的认识,为临床OTIAKI的防治提供新的理论和实验依据。方法:1.分组雄性健康Wistar大鼠36只,体重200～220g,随机分为6组:安静对照组(CN组,平时不运动);力竭运动后即刻组(ESI组,力竭运动后即刻采集标本);力竭运动后6小时组(ES 6h组,力竭运动后6小时采集标本);力竭运动后24小时组(ES 24h组,力竭运动后24小时采集标本);山莨菪碱6小时组(AD 6h组,游泳前20min于腹腔内注射山莨菪碱(10mg/kg),力竭运动后6小时采集标本);山莨菪碱24小时组(AD 24h组,游泳前20min于腹腔内注射山莨菪碱(10mg/kg),力竭运动后24小时采集标本)。2.建立动物模型采用大鼠游泳至力竭法建立OTIAKI动物模型,各实验组大鼠于实验第一天适应性游泳30min,第二天放于水中,无负重游泳至力竭。力竭的标准为:①沉入水底超过10秒②游泳动作明显不协调;③捞出后没有逃避反应,且放在平面无法完成翻正反射(个别大鼠有假死的现象,要注意判断)。3.取材各组大鼠于相应的时间点用乙醚麻醉,麻醉理想后于腹部正中切开,取左肾置入4℃4%多聚甲醛中固定,备行石蜡切片;取右肾置于液氮中封存,备行IL-6、IL-18的酶联免疫(ELISA)法检测。4.观察指标常规制作石蜡切片,采用HE染色光镜下观察肾组织形态学变化;用ELISA法检测大鼠力竭后不同时间点的肾组织匀浆中IL-6、IL-18的含量;应用免疫组织化学(PV)法检测FⅧRAg在肾组织中的表达;应用图像分析系统对免疫组织化学结果进行半定量分析。5.统计学处理所有实验数据用均数±标准差(x±S)表示,用SPSS12.0统计分析软件进行统计学处理,组间差异用one-way ANOVA(单因素方差分析) ,有显著差异者用Student-Newman-Keuls test (q检验)进行两两比较,P<0.05认为有统计学意义。结果:1.安静对照组大鼠肾组织中IL-6少量表达,力竭运动后即刻组增高(P<0.05);力竭运动后6小时组、力竭运动24小时组与安静对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05),山莨菪碱组与单纯力竭组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。2.安静对照组大鼠肾组织中IL-18少量表达,力竭运动后即刻组显著增高(P<0.01),力竭运动后6小时组继续增高(P<0.05),力竭运动后24小时组有所下降但仍高于对照组(P<0.05)。与单纯力竭组比较山莨菪碱组大鼠肾组织中IL-18水平明显减低(P<0.05)。3.免疫组化结果显示,FⅧRAg在安静对照组大鼠肾组织中有轻度表达,光镜下可见小管周围有散在的棕红色短线形物质,判定为毛细血管,力竭运动后即刻组无明显变化。力竭运动后6小时组、力竭运动后24小时组棕红色物质增多,山莨菪碱组棕红色物质增多并可见棕红色椭圆形套索,考虑为开放的毛细血管。图像分析统计结果显示,力竭运动后即刻组与安静对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),力竭运动后6小时组增多(P<0.05),力竭运动后24小时组达到高峰(P<0.05)。与单纯力竭组比较山莨菪碱组大鼠肾组织中FⅧRAg水平显著增多(P<0.05)。结论:1.力竭后即刻大鼠肾组织IL-6、IL-18表达增高,力竭后6小时IL-6表达恢复,而IL-18表达增高更加明显,力竭后24小时IL-8的表达也有所恢复,说明炎症反应在过度训练致大鼠肾损伤早期发挥重要作用。2.力竭后6小时大鼠肾组织FⅧRAg表达增高,24小时达到高峰,提示力竭运动后肾脏能通过增加毛细血管密度来恢复血供,这可能是细胞没有发生坏死而走向凋亡的重要机制之一。3.山莨菪碱能降低OTIAKI大鼠肾组织中IL-18的表达,增加肾脏的毛细血管密度,对OTIAKI鼠起明显的保护作用。
