组氨酸-色氨酸-酮戊二酸（Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate）与DelNido心脏停搏剂在猪心搏骤停模型中对肾脏的相似影响

《Renal Failure》：Comparable renal effects of histidine-tryptophan-ketoglutarate and DelNido cardioplegia in a porcine model of cardiac arrest

急性肾损伤（AKI）是心脏手术后的严重并发症，本研究通过猪模型对比晶体状HTK溶液与血液状DelNido cardioplegic溶液的肾保护效果。发现DelNido组在 cross-clamp 时血红蛋白显著更低（p<0.01），且钠、氯、钙电解质失衡更轻（均p<0.01），但120分钟复温后两组电解质、AKI生物标志物（NGAL、FABP-1、Cystatin C）及肾组织氧化应激、凋亡相关指标均无统计学差异。该研究证实两种溶液在90分钟心脏停搏后肾损伤方面相当，但DelNido组维持更稳定的血液电解质和血红蛋白水平。

　　急性肾损伤（AKI）是心脏手术后的一种严重并发症，尤其是在使用心肺转流（CPB）进行手术时。在心脏手术中，选择最适合心脏保护且能最大程度减少AKI发生率的停跳液，对改善患者预后具有重要意义。本研究通过在猪模型中比较两种常用的停跳液——晶体液组氨酸-色氨酸-α-酮戊二酸（HTK）溶液和基于Jonosteril?的DelNido血液停跳液，探讨它们在心脏手术中对肾脏的影响。研究结果表明，DelNido停跳液在维持血红蛋白水平和电解质平衡方面优于HTK停跳液，但两种溶液在肾脏组织的组织形态学变化、氧化应激和硝基应激水平，以及促凋亡分子的细胞质释放方面表现相似。此外，尿液中AKI生物标志物如L型脂肪酸结合蛋白1（FABP-1）、中性粒细胞胶原酶相关脂质运载蛋白（NGAL）和胱抑素C的检测也未发现组间差异，进一步支持了这两种停跳液在肾脏保护方面的相似性。

心脏手术诱导的AKI是临床上较为常见的问题，其发生率高达30%。AKI不仅导致住院时间延长，还与较高的死亡率相关。在某些情况下，约2-6%的患者需要接受血液透析治疗。尽管一些荟萃分析表明DelNido停跳液可能降低AKI的风险或与之相当，但这些研究通常仅包含一项或没有专门研究该问题的试验。此外，回顾性研究发现，使用HTK停跳液的患者在术后第二天的肌酸激酶同工酶MB（CK-MB）水平较高，或者HTK被认为是AKI的风险因素。因此，本研究旨在通过一个大型动物模型，评估HTK和DelNido停跳液在心脏手术中对肾脏的影响，特别是在需要90分钟心脏停跳的手术中，为临床决策提供更明确的依据。

研究采用了4-5个月大的雌性德国本土猪作为实验对象，体重在50-60公斤之间。手术过程中，所有动物均接受了相同的麻醉管理，包括术前肌肉注射咪达唑仑、阿托品和氯胺酮，随后通过耳静脉或肌肉注射给予丙泊酚和美洛昔康。动物被进行胸骨正中切口，并通过心肺转流维持循环，手术温度设定为34°C，心脏停跳时间为90分钟，再灌注时间为120分钟。实验组被随机分配为HTK组（n=9）和DelNido组（n=9），分别接受不同类型的停跳液进行心脏停跳。实验过程中，所有操作均遵循动物伦理委员会的指导，并符合欧洲议会关于动物保护的指令。

在实验设计中，停跳液的配方和应用方式对结果有重要影响。HTK停跳液是一种晶体液，含有组氨酸、色氨酸和α-酮戊二酸，具有较高的甘露醇浓度。而DelNido停跳液则由一部分猪红细胞浓缩物和四部分基于Jonosteril?的晶体液组成，并添加了钠通道阻断剂利多卡因。这两种停跳液在心脏停跳期间对血红蛋白和电解质的影响存在显著差异。具体而言，HTK组在主动脉夹闭时血红蛋白水平显著低于DelNido组（p<0.01），但在停跳后恢复至接近正常水平（p=0.75）。相比之下，DelNido组的血红蛋白水平在停跳后和再灌注后均保持稳定，且血钠、氯和钙的浓度在停跳期间也显著高于HTK组（p<0.01），但在再灌注后趋于一致（p=0.38、p=0.34、p=0.46）。这些结果表明，DelNido停跳液在维持血红蛋白和电解质平衡方面更具优势。

在肾脏组织的组织形态学分析中，HTK和DelNido组在肾小球面积、肾小球囊腔空间、近端小管细胞高度和直径等方面均无显著差异。这表明两种停跳液在组织结构层面对肾脏的影响相似。同时，通过免疫组化分析，检测了缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）和硝基酪氨酸的表达情况，发现两种停跳液在不同肾小管结构中的HIF-1α核转位和硝基酪氨酸表达水平无明显差异。HIF-1α作为细胞感知缺氧的重要分子，其核转位反映了细胞对缺氧环境的反应。而硝基酪氨酸则作为硝基应激的标志物，其在细胞中的广泛存在表明了手术过程中存在一定程度的硝基应激反应。

此外，研究还检测了细胞色素C的释放情况，这是凋亡过程中一个重要的标志。结果显示，两种停跳液在细胞色素C释放水平上没有显著差异，说明它们在诱导凋亡方面的效果相近。尽管近端小管中AIF的核转位较高，但这种差异并未影响AKI的发生率，表明即使存在较高的细胞凋亡风险，肾脏损伤仍未发生显著变化。

从AKI生物标志物的角度来看，尿液中的FABP-1、NGAL和胱抑素C的浓度在两种停跳液组之间没有显著差异，进一步支持了两者在肾脏保护方面的相似性。这些生物标志物在术后2-6小时内达到峰值，而本研究在再灌注120分钟后检测它们的浓度，未能捕捉到更早期的肾损伤信号。因此，研究建议未来可以延长再灌注时间，或采用更长期的实验设计，以更好地评估停跳液对肾脏的长期影响。

本研究的一个重要发现是，尽管DelNido停跳液在维持血红蛋白和电解质平衡方面表现更优，但这种优势并未转化为更显著的肾脏保护效果。这可能是因为在心脏停跳期间，肾脏损伤的机制不仅涉及血红蛋白和电解质的变化，还与氧化应激、硝基应激以及细胞凋亡等复杂过程有关。因此，即使DelNido停跳液在某些方面更接近生理条件，其对肾脏的保护作用仍需进一步研究。

研究的局限性包括样本量较小（仅18只动物），以及实验对象为年轻健康的雌性猪，这可能影响结果的普遍适用性。此外，再灌注时间仅为120分钟，可能不足以全面反映长期的肾脏损伤情况。因此，未来的研究可以考虑使用更多样化的动物模型，如老年或患有慢性疾病的动物，以及延长再灌注时间，以提高研究的临床相关性。

综上所述，本研究为心脏手术中选择合适的停跳液提供了重要的参考。DelNido停跳液在维持血红蛋白和电解质水平方面表现更优，而HTK和DelNido在肾脏保护方面表现相似。对于具有较高术后并发症风险的患者，如接受复杂或长时间手术的患者，DelNido停跳液可能更具优势。然而，进一步的研究仍需探索更长的再灌注时间和更复杂的动物模型，以全面评估这两种停跳液对肾脏的长期影响。