老年肾对急性缺血损伤的易感性
作者：吕小燕 李丽英 王海燕
单位：100034北京医科大学第一医院肾脏病研究中心
关键词：
中华医学杂志940528.htm 人口老化已成为引起全球性关注的问题。我国第三次人口普查及联合国人口预测的资料显示，60岁以上老年人口与全国人口的比例在1982年为7.63%，到2025年则可能达到19.3%。由此产生的问题特别是老年人群疾病的特殊性将引起越来越多的重视。
我们的一项回顾性研究表明，过去11年中内科患急性肾功能衰竭(ARF)128例住院病人中60岁以上的病人占27.3%。老年患者中急性肾小管坏死(ATN)者占88.6%；发生ATN后死亡率为87.1%；均显著地高于中、青年组。在老年ATN死亡病例中，60%以上的病例与缺血有关，如感染、休克、脱水等。我们中心采用肾动脉夹闭45分钟再灌或不再灌的大鼠ARF模型，实验表明经90分钟再灌时，成龄鼠的肾功能指标显示了自主恢复的倾向，而老龄鼠的肾功能则进一步恶化[1]。这一现象提示缺血对老龄动物造成的损伤更为严重。尽管ARF已得到相当全面深入的研究，但对老年肾脏ARF易感机制的研究还很少。
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肾缺血后肾内首先产生的反应性变化当是各类血管活性物质含量、相对浓度的变化及其相应受体在肾内产生的上调或下调。如果缺血状态持续就会发生细胞水平生理生化的反应：如能量不足、钙流及钙含量变化、氧自由基产生等。那么这些反应与老年肾ARF易感机制的关系如何呢？
一、各类血管活性物质的影响
与急性肾缺血有关的血管活性物质很多，比如去甲肾上腺素(NE)、精氨酸血管加压素(AVP)、血管紧张素II(ANGII)、心钠素(ANP)、多种前列腺素(PGs)、血小板激活因子(PAF)、内皮素(ET)、内皮舒张因子(EDRF)[目前多数人认为其为一氧化氮(NO)]、多种细胞因子等等。它们在体内以内分泌、旁分泌或自分泌的方式起作用，引起血管收缩/舒张、细胞缺氧和渗出、增生等急、慢性反应。目前对这些物质研究的热点之一是ET和EDRF。自1988年日本学者Yanagisawa等[2]首次报道ET以后，它和它的肽类同系物对血流动力学的调节作用得到了广泛研究[3]。一次性静脉给予ET-1引起双相系统性血压变化，因ET-1首先引起短暂的全身性血管舒张，随后才是持续性的血管收缩。另外ET-1的血管活性作用还有显著的区域特异性，在肌肉血管床以舒张为主，在肠系膜及肾血管床则以收缩为主。125I-ET-1的放射自显影实验结果显示在肾小球、直血管束及内髓有ET-1的高亲和力结合位点，其分布情况与ANP和ANGlI的结合位点相似。上海医科大学的研究[4]表明ET对肾脏的直接作用表现为迅速持续降低GFR、RPF、尿钠排出量和尿量。流行性出血热伴ARF者、温出血者及内毒素性低血压者血浆ET水平明显升高，血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂Captopril对ET的损伤有保护作用，因此推测ET可能对ARF的发生具有重要的病因学作用。与上述研究工作的结果相反，也有研究报告在清醒大鼠中阻断内源性ET释放对血压、GFR、RPF或者尿量并没有显著的影响[5]。EDRF在80年代初被首次报道，最初被视为血管内皮细胞来源的血管松弛物质。现在已知EDRF可能是来源于L-精氨酸的NO或与之关系密切的含有NO的物质。不仅血管内皮细胞，其它如中性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞、肾小球内皮细胞、肾小球系膜细胞、肾脏上皮细胞以及血管平滑肌细胞都能够释放NO[6]，所释放的NO可以自分泌方式作用于同一细胞。刺激EDRF/NO释放的因素有：乙酰胆碱(Ach)、花生四烯酸(AA)、ATP/ADP、缓激肽、ET、组织胺、PAF、5-羟色胺(5-HT)、P物质、凝血酶、钙离子载体A23187、缺氧及血管壁所受剪切力的变化等等。EDRF/NO的产生总伴有鸟苷酸环化酶的激活、cGMP生成以及血管平滑肌松驰。许多研究表明[3]，抑制EDRF/NO产生使血压升高、RPF下降及滤过分数(FF)增加，这些结果提示EDRF/NO可能作用于肾脏阻力血管；EDRF/NO与肾素血管紧张素系统(RAS)也有密切关系，EDRF/NO减弱ANGII对肾小球系膜细胞的收缩作用，提示EDRF/NO和ANGII共同调节肾小球毛细血管的超滤作用。目前，对于ET/EDRF是否参与了肾脏的自主调节尚无定论。
, 百拇医药
ANGII在肾脏自主调节中起重要作用。有研究报道ARF早期有ANGII水平的升高。我们为探讨ANGII与老年肾ARF的易感机制的可能关系进行的 工作表明[7]，循环ANGII水平不受急性肾缺血的影响，肾内ANGII水平在正常情况下没有年龄差异，而在肾缺血引起肾内ANGII水平显著升高时则显示年龄差异，老龄动物中的增高较成龄动物更为显著。用受体放射配基结合分析法所得结果表明，正常老龄大鼠肾小球ANGII受体的最大结合容量显著低干成龄鼠，而缺血仅引起老龄鼠肾小球ANGII受体显著增加。这一结果提示ANGII的肾内作用与老年肾脏在急性缺血过程中肾内调节作用下降有一定关系。
有实验报道在体内或体外观察到ET与ANGII这对缩血管物质具有交叉下调的作用，而ET与 ANGII的缩血管作用又与EDRF/NO的舒张作用都对维持肾脏血管的紧张度密切相关[3]。通过分子生物学方法进一步深入研究它们与老年肾ARF的易感机制的关系将是非常有意义的工作。
二、细胞因素
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1.ATP缺乏及其可能的防护机制
细胞代谢及DNA、RNA和蛋白质的合成主要由高能磷酸键供能。ATP的合成和利用发生障碍即导致细胞产生不可逆损伤。肾缺血导致ATP含量迅速下降[8]，肾动脉经夹闭10分钟肾皮质内的ATP便耗竭70%～90%。ATP经能量耗竭成为AMP后被迅速降解成为腺苷酸、次黄苷和次黄嘌呤。这些核苷酸在缺血时间延长时进一步被水解，45分钟夹闭肾动脉后，核苷酸的水解大于50%。再灌注一开始，AMP和ADP可迅速被重新磷酸化而供能，而核苷酸和碱基则流失进入体循环。由于重新合成嘌呤碱基相对缓慢，因而在再灌注开始后数小时内ATP含量持续停留在低水平。本实验室研究结果表明：老龄鼠肾皮质线粒体ATP合成能力显著低于成龄鼠；电镜观察结果显示[9]老龄鼠肾小球、肾小管线粒体形态学变化显著、线粒体内部嵴排列紊乱、有肿大畸形、可见巨大线粒体；形态计量分析结果表明，老龄鼠线粒体比表面积小于成龄鼠，提示正常老龄鼠已出现肾能量供应不足。
一般认为发生ARF时ATP耗竭先于细胞结构及功能的变化。因而寻找阻断ATP减少或补充能量的有效方法是急性缺血性肾损伤的主要研究方向之一，且对老年患者尤为重要。
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给予能量支持以保护缺血组织或器官功能的研究早在70年代就已开展。80年代初即已明确知道ATP-MgCl2较单纯ATP有更好的保护效果[10]，因等摩尔浓度的MgCl2可以防止ATP与血液中的二价阳离子络合而产生低血压等严重的血液动力学反应，同时还可以抑制ATP脱氨基和脱磷酸而维持缺血组织中ATP的浓度。进一步的研究发现ATP-MgCl2和AMP-MgCl2的防护作用没有差别，提示维持细胞内核苷的水平即可减少细胞在缺血时的损伤。但到目前为止仍未找到可以有效阻止缺血损伤时ATP耗竭的方法。考虑到缺血时组织细胞由于缺氧状态而不利于充分利用补给的外源ATP，另一类能量支持剂1，6-二磷酸果糖(FDP)也常用于脑、心脏和肝脏缺血损伤的防护，并取得了确切的功效。FDP的作用机制主要有三个方面[11]：(1)对无氧酵解的限速酶磷酸果糖激酶来说， FDP即可激活此酶又是此酶作用的底物。(2)FDP抑制中性粒细胞产生超氧化物和过氧化氢。(3)FDP能增加红细胞的变形性而减低血液粘滞性，从而有利于缺血再灌时的血流通畅。在缺血缺氧时，糖的无氧酵解取代了有氧氧化过程而代偿性产能。lmol/LFDP可产生4mol/LATP而1mol/L葡萄糖此时仅产生2mol/LATP。我们的研究结果表明，FDP对老龄鼠缺血性ARF有较好的保护作用。因而以FDP作为能量支持剂可能对老年患者急性缺血性肾损伤有较好疗效[1]。
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2.线粒体的游离钙含量及其钙摄取
多种刺激引起的急性肾损伤都与小管细胞钙流、细胞内游离钙浓度、线粒体钙含量的增加有关。有时还与全肾或细胞钙含量增加有关。在毒性肾损伤时，30分钟以内即可见到全细胞钙含量增加，而在缺血性肾损伤时，仅在夹闭时间相当长、或者再灌时才出现细胞钙的变化；无氧损伤时可很快使肾小管细胞的钙浓度增加。细胞内钙的变化与细胞外钙内流及细胞内钙池储钙的量均有关系。细胞内钙池分3部分：10%～20%的钙存在于细胞膜结构中，60%～70%存在于以线粒体为主的细胞器中；105～20%存在于细胞质。其中存在于细胞质的游离钙具有调节细胞功能的重要作用。美国Schrier实验室最近报道[12]，不论以无氧或缺氧造成的细胞损伤，细胞内游离钙都不会无限增加。因为前者造成细胞酸中毒抑制钙的进一步内流，而后者在细胞内还存在着线粒体的部分缓冲功能。他们的研究同时显示在此两种损伤时，细胞内游离钙增加的量均已达到激活PLA2的水平。PLA2可引起膜磷脂降解生成PGs，从而进一步加重细胞损伤。我们对缺血/再灌时老龄及成龄鼠的损伤进行了比较[13]，发现正常时老龄鼠肾线粒体游离钙含量高于成龄鼠、线粒体的钙摄取功能没有差异；缺血/再灌的损伤后两者线粒体内游离钙增加程度相似。线粒体摄取钙的能力也呈同样程度的下降。这一结果提示急性缺血/再灌时细胞内钙含量变化显著，但与老龄鼠肾ARF易感性无明显相关性。
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3.细胞脂质过氧化及其防护
急性肾缺血后再灌时因大量氧自由基的产生而进一步损伤细胞。细胞氧自由基的来源很广[14]，包括电子转运链(如微粒体电子转运链)、氧化酶(如黄嘌呤氧化酶、坏氧化酶)、吞噬细胞及铁和肾上腺素的自氧化。氧自由基引起细胞器及细胞的膜成分发生脂质过氧化，从而破坏细胞结构的完整性、损伤细胞的能量产生及转运功能。在有关能量代谢一节已提到缺氧引起ATP降解并造成次黄嘌呤堆积。肾脏缺血30分钟即可使其内部的黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶，后者作用于次黄嘌呤而产生超氧阴离子，它可与二价铁反应而生成羟自由基。最近有报道[15]肾脏内皮细胞、肾小管上皮细胞及浸润的白细胞中均含有黄嘌呤氧化酶，此途径很可能是肾缺血/再灌注损伤时氧自由基的主要来源。与其它实验室的研究结果一致，本中心研究结果表明[13，16]：正常老龄鼠肾脏MDA水平显著高于成龄鼠，这可能与老年时氧自由基的清除功能下降有关。缺血/再灌使两者MDA水平均有增高，且老龄鼠显著高于成龄鼠。特别有意思的是，cGRP并非氧自由基清除剂，但在电子自旋光谱法测定中显示它可降低缺血/再灌引起的MDA水平升高，提示cGRP可能具有降低膜脂质过氧化作用。
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参 考 文 献
1.李丽英,王海燕,石建华,等.二磷酸果糖对老年大鼠缺血性急性肾功能衰竭的防护作用,中华医学杂志,1994,74:9.
2.Yanagisawa MH, Kurihara S, Kimura Yomobe M, et al. A novel potent vasoconstrictor peptide produced by vascular endotheilal cells. Nature Lond, 1988, 332 : 411.
3.King AJ, Brenner BM. Endothelium-derived vasoactive factors and the renal vasculature. Am J Physiol, 1991, 262 : R653.
4.林善锬,张平,王艺华,等.内皮素的肾脏作用及其在急性肾衰发病中的意义,中华医学会第三次全国肾脏病学术会议论文汇编,1991,14.
, 百拇医药
5.Baumann JE, Person PB, Ehmke H, et al. Role of endothelium-derived relaxing facfor in renal autoregulation in conscious dogs. Am J Physiol, 1992, 263 : F208.
6.Radermacher J, Klanke B, Schurek HJ, et al. Importance of NO/EDRF for glomerular and tubular function: Studies in the isolated perfused rat Kidney. Kidney Int, 1992, 41 : 1549.
7.李晓攻,王海燕,吕小燕,等.肾内血管紧张素II及其受体在老年大鼠急性肾缺血中的作用.中国病理生理杂志,1994,10:215.
, http://www.100md.com
8.Waarde AV, Avison MJ, Thulin G, et al. Role fo nucleoside rptake in renal postischemic ATPsynthesis. Am J Physiol, 1992, 262 : F1092-1099.
9.李晓攻,王海燕,毛亚文,等.老年鼠肾线粒体的老化及其药物防护.中华医学会第三次全国肾脏学术会议论文汇编,1991,160.
10.Siegel NJ, Glazier WB, Chaudry IH, et al. Enhanced recovery from acute renal failure by the postischemic infusion of adenine nucleotides and magnesium chloride in rats, Kidney Int, 1980, 17 : 338.
, http://www.100md.com
11.Hue L, Rider MH, Role of fructose 2.6-bisphosphate in the control of glycolysis in mammalian tissues. Biochem J, 1987, 245 : 313.
12.Schrier RW, Burke TJ. Mechanisms of renal cell injury in acute renal failure, 9th Asian colloguium in nephrdogy, 1992, Seoul, Korea, 13-14.
13.王二军,吕小燕,李丽英,等.线粒体钙调节和脂质过氧化物堆积在老年大鼠急性肾缺血再灌注损伤中的易感机理初步探讨.中华医学会肾脏病学会第一届全国高血压水电解质代谢学术会议论文汇编.1993,99.
14.Greene EL, Paller Ms. Oxygen free radicals in acute renal failure. Miner Electrolyte Metab, 1991, 17 : 124.
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15.Greene EL, and Paller MS. Xanthine oxidase produces O2 in posthypoxic injury of renal epithelial cells, Am J Physiol, 1992, 263 : F251.
16.Li JZ, Wang HY, Tand J, et al. The effect of Calcitonin-gene-related peptide on acute ischemia- reperfusion renal mjury: ultrastructural and membrane Lipld peroxidation studies. Renal Failure, 1992, 14 : 11.
(收稿：1993-07-14 修回：1994-02-18), 百拇医药
单位：100034北京医科大学第一医院肾脏病研究中心
关键词：
中华医学杂志940528.htm 人口老化已成为引起全球性关注的问题。我国第三次人口普查及联合国人口预测的资料显示，60岁以上老年人口与全国人口的比例在1982年为7.63%，到2025年则可能达到19.3%。由此产生的问题特别是老年人群疾病的特殊性将引起越来越多的重视。
我们的一项回顾性研究表明，过去11年中内科患急性肾功能衰竭(ARF)128例住院病人中60岁以上的病人占27.3%。老年患者中急性肾小管坏死(ATN)者占88.6%；发生ATN后死亡率为87.1%；均显著地高于中、青年组。在老年ATN死亡病例中，60%以上的病例与缺血有关，如感染、休克、脱水等。我们中心采用肾动脉夹闭45分钟再灌或不再灌的大鼠ARF模型，实验表明经90分钟再灌时，成龄鼠的肾功能指标显示了自主恢复的倾向，而老龄鼠的肾功能则进一步恶化[1]。这一现象提示缺血对老龄动物造成的损伤更为严重。尽管ARF已得到相当全面深入的研究，但对老年肾脏ARF易感机制的研究还很少。
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肾缺血后肾内首先产生的反应性变化当是各类血管活性物质含量、相对浓度的变化及其相应受体在肾内产生的上调或下调。如果缺血状态持续就会发生细胞水平生理生化的反应：如能量不足、钙流及钙含量变化、氧自由基产生等。那么这些反应与老年肾ARF易感机制的关系如何呢？
一、各类血管活性物质的影响
与急性肾缺血有关的血管活性物质很多，比如去甲肾上腺素(NE)、精氨酸血管加压素(AVP)、血管紧张素II(ANGII)、心钠素(ANP)、多种前列腺素(PGs)、血小板激活因子(PAF)、内皮素(ET)、内皮舒张因子(EDRF)[目前多数人认为其为一氧化氮(NO)]、多种细胞因子等等。它们在体内以内分泌、旁分泌或自分泌的方式起作用，引起血管收缩/舒张、细胞缺氧和渗出、增生等急、慢性反应。目前对这些物质研究的热点之一是ET和EDRF。自1988年日本学者Yanagisawa等[2]首次报道ET以后，它和它的肽类同系物对血流动力学的调节作用得到了广泛研究[3]。一次性静脉给予ET-1引起双相系统性血压变化，因ET-1首先引起短暂的全身性血管舒张，随后才是持续性的血管收缩。另外ET-1的血管活性作用还有显著的区域特异性，在肌肉血管床以舒张为主，在肠系膜及肾血管床则以收缩为主。125I-ET-1的放射自显影实验结果显示在肾小球、直血管束及内髓有ET-1的高亲和力结合位点，其分布情况与ANP和ANGlI的结合位点相似。上海医科大学的研究[4]表明ET对肾脏的直接作用表现为迅速持续降低GFR、RPF、尿钠排出量和尿量。流行性出血热伴ARF者、温出血者及内毒素性低血压者血浆ET水平明显升高，血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂Captopril对ET的损伤有保护作用，因此推测ET可能对ARF的发生具有重要的病因学作用。与上述研究工作的结果相反，也有研究报告在清醒大鼠中阻断内源性ET释放对血压、GFR、RPF或者尿量并没有显著的影响[5]。EDRF在80年代初被首次报道，最初被视为血管内皮细胞来源的血管松弛物质。现在已知EDRF可能是来源于L-精氨酸的NO或与之关系密切的含有NO的物质。不仅血管内皮细胞，其它如中性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞、肾小球内皮细胞、肾小球系膜细胞、肾脏上皮细胞以及血管平滑肌细胞都能够释放NO[6]，所释放的NO可以自分泌方式作用于同一细胞。刺激EDRF/NO释放的因素有：乙酰胆碱(Ach)、花生四烯酸(AA)、ATP/ADP、缓激肽、ET、组织胺、PAF、5-羟色胺(5-HT)、P物质、凝血酶、钙离子载体A23187、缺氧及血管壁所受剪切力的变化等等。EDRF/NO的产生总伴有鸟苷酸环化酶的激活、cGMP生成以及血管平滑肌松驰。许多研究表明[3]，抑制EDRF/NO产生使血压升高、RPF下降及滤过分数(FF)增加，这些结果提示EDRF/NO可能作用于肾脏阻力血管；EDRF/NO与肾素血管紧张素系统(RAS)也有密切关系，EDRF/NO减弱ANGII对肾小球系膜细胞的收缩作用，提示EDRF/NO和ANGII共同调节肾小球毛细血管的超滤作用。目前，对于ET/EDRF是否参与了肾脏的自主调节尚无定论。
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ANGII在肾脏自主调节中起重要作用。有研究报道ARF早期有ANGII水平的升高。我们为探讨ANGII与老年肾ARF的易感机制的可能关系进行的 工作表明[7]，循环ANGII水平不受急性肾缺血的影响，肾内ANGII水平在正常情况下没有年龄差异，而在肾缺血引起肾内ANGII水平显著升高时则显示年龄差异，老龄动物中的增高较成龄动物更为显著。用受体放射配基结合分析法所得结果表明，正常老龄大鼠肾小球ANGII受体的最大结合容量显著低干成龄鼠，而缺血仅引起老龄鼠肾小球ANGII受体显著增加。这一结果提示ANGII的肾内作用与老年肾脏在急性缺血过程中肾内调节作用下降有一定关系。
有实验报道在体内或体外观察到ET与ANGII这对缩血管物质具有交叉下调的作用，而ET与 ANGII的缩血管作用又与EDRF/NO的舒张作用都对维持肾脏血管的紧张度密切相关[3]。通过分子生物学方法进一步深入研究它们与老年肾ARF的易感机制的关系将是非常有意义的工作。
二、细胞因素
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1.ATP缺乏及其可能的防护机制
细胞代谢及DNA、RNA和蛋白质的合成主要由高能磷酸键供能。ATP的合成和利用发生障碍即导致细胞产生不可逆损伤。肾缺血导致ATP含量迅速下降[8]，肾动脉经夹闭10分钟肾皮质内的ATP便耗竭70%～90%。ATP经能量耗竭成为AMP后被迅速降解成为腺苷酸、次黄苷和次黄嘌呤。这些核苷酸在缺血时间延长时进一步被水解，45分钟夹闭肾动脉后，核苷酸的水解大于50%。再灌注一开始，AMP和ADP可迅速被重新磷酸化而供能，而核苷酸和碱基则流失进入体循环。由于重新合成嘌呤碱基相对缓慢，因而在再灌注开始后数小时内ATP含量持续停留在低水平。本实验室研究结果表明：老龄鼠肾皮质线粒体ATP合成能力显著低于成龄鼠；电镜观察结果显示[9]老龄鼠肾小球、肾小管线粒体形态学变化显著、线粒体内部嵴排列紊乱、有肿大畸形、可见巨大线粒体；形态计量分析结果表明，老龄鼠线粒体比表面积小于成龄鼠，提示正常老龄鼠已出现肾能量供应不足。
一般认为发生ARF时ATP耗竭先于细胞结构及功能的变化。因而寻找阻断ATP减少或补充能量的有效方法是急性缺血性肾损伤的主要研究方向之一，且对老年患者尤为重要。
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给予能量支持以保护缺血组织或器官功能的研究早在70年代就已开展。80年代初即已明确知道ATP-MgCl2较单纯ATP有更好的保护效果[10]，因等摩尔浓度的MgCl2可以防止ATP与血液中的二价阳离子络合而产生低血压等严重的血液动力学反应，同时还可以抑制ATP脱氨基和脱磷酸而维持缺血组织中ATP的浓度。进一步的研究发现ATP-MgCl2和AMP-MgCl2的防护作用没有差别，提示维持细胞内核苷的水平即可减少细胞在缺血时的损伤。但到目前为止仍未找到可以有效阻止缺血损伤时ATP耗竭的方法。考虑到缺血时组织细胞由于缺氧状态而不利于充分利用补给的外源ATP，另一类能量支持剂1，6-二磷酸果糖(FDP)也常用于脑、心脏和肝脏缺血损伤的防护，并取得了确切的功效。FDP的作用机制主要有三个方面[11]：(1)对无氧酵解的限速酶磷酸果糖激酶来说， FDP即可激活此酶又是此酶作用的底物。(2)FDP抑制中性粒细胞产生超氧化物和过氧化氢。(3)FDP能增加红细胞的变形性而减低血液粘滞性，从而有利于缺血再灌时的血流通畅。在缺血缺氧时，糖的无氧酵解取代了有氧氧化过程而代偿性产能。lmol/LFDP可产生4mol/LATP而1mol/L葡萄糖此时仅产生2mol/LATP。我们的研究结果表明，FDP对老龄鼠缺血性ARF有较好的保护作用。因而以FDP作为能量支持剂可能对老年患者急性缺血性肾损伤有较好疗效[1]。
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2.线粒体的游离钙含量及其钙摄取
多种刺激引起的急性肾损伤都与小管细胞钙流、细胞内游离钙浓度、线粒体钙含量的增加有关。有时还与全肾或细胞钙含量增加有关。在毒性肾损伤时，30分钟以内即可见到全细胞钙含量增加，而在缺血性肾损伤时，仅在夹闭时间相当长、或者再灌时才出现细胞钙的变化；无氧损伤时可很快使肾小管细胞的钙浓度增加。细胞内钙的变化与细胞外钙内流及细胞内钙池储钙的量均有关系。细胞内钙池分3部分：10%～20%的钙存在于细胞膜结构中，60%～70%存在于以线粒体为主的细胞器中；105～20%存在于细胞质。其中存在于细胞质的游离钙具有调节细胞功能的重要作用。美国Schrier实验室最近报道[12]，不论以无氧或缺氧造成的细胞损伤，细胞内游离钙都不会无限增加。因为前者造成细胞酸中毒抑制钙的进一步内流，而后者在细胞内还存在着线粒体的部分缓冲功能。他们的研究同时显示在此两种损伤时，细胞内游离钙增加的量均已达到激活PLA2的水平。PLA2可引起膜磷脂降解生成PGs，从而进一步加重细胞损伤。我们对缺血/再灌时老龄及成龄鼠的损伤进行了比较[13]，发现正常时老龄鼠肾线粒体游离钙含量高于成龄鼠、线粒体的钙摄取功能没有差异；缺血/再灌的损伤后两者线粒体内游离钙增加程度相似。线粒体摄取钙的能力也呈同样程度的下降。这一结果提示急性缺血/再灌时细胞内钙含量变化显著，但与老龄鼠肾ARF易感性无明显相关性。
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3.细胞脂质过氧化及其防护
急性肾缺血后再灌时因大量氧自由基的产生而进一步损伤细胞。细胞氧自由基的来源很广[14]，包括电子转运链(如微粒体电子转运链)、氧化酶(如黄嘌呤氧化酶、坏氧化酶)、吞噬细胞及铁和肾上腺素的自氧化。氧自由基引起细胞器及细胞的膜成分发生脂质过氧化，从而破坏细胞结构的完整性、损伤细胞的能量产生及转运功能。在有关能量代谢一节已提到缺氧引起ATP降解并造成次黄嘌呤堆积。肾脏缺血30分钟即可使其内部的黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶，后者作用于次黄嘌呤而产生超氧阴离子，它可与二价铁反应而生成羟自由基。最近有报道[15]肾脏内皮细胞、肾小管上皮细胞及浸润的白细胞中均含有黄嘌呤氧化酶，此途径很可能是肾缺血/再灌注损伤时氧自由基的主要来源。与其它实验室的研究结果一致，本中心研究结果表明[13，16]：正常老龄鼠肾脏MDA水平显著高于成龄鼠，这可能与老年时氧自由基的清除功能下降有关。缺血/再灌使两者MDA水平均有增高，且老龄鼠显著高于成龄鼠。特别有意思的是，cGRP并非氧自由基清除剂，但在电子自旋光谱法测定中显示它可降低缺血/再灌引起的MDA水平升高，提示cGRP可能具有降低膜脂质过氧化作用。
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参 考 文 献
1.李丽英,王海燕,石建华,等.二磷酸果糖对老年大鼠缺血性急性肾功能衰竭的防护作用,中华医学杂志,1994,74:9.
2.Yanagisawa MH, Kurihara S, Kimura Yomobe M, et al. A novel potent vasoconstrictor peptide produced by vascular endotheilal cells. Nature Lond, 1988, 332 : 411.
3.King AJ, Brenner BM. Endothelium-derived vasoactive factors and the renal vasculature. Am J Physiol, 1991, 262 : R653.
4.林善锬,张平,王艺华,等.内皮素的肾脏作用及其在急性肾衰发病中的意义,中华医学会第三次全国肾脏病学术会议论文汇编,1991,14.
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5.Baumann JE, Person PB, Ehmke H, et al. Role of endothelium-derived relaxing facfor in renal autoregulation in conscious dogs. Am J Physiol, 1992, 263 : F208.
6.Radermacher J, Klanke B, Schurek HJ, et al. Importance of NO/EDRF for glomerular and tubular function: Studies in the isolated perfused rat Kidney. Kidney Int, 1992, 41 : 1549.
7.李晓攻,王海燕,吕小燕,等.肾内血管紧张素II及其受体在老年大鼠急性肾缺血中的作用.中国病理生理杂志,1994,10:215.
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8.Waarde AV, Avison MJ, Thulin G, et al. Role fo nucleoside rptake in renal postischemic ATPsynthesis. Am J Physiol, 1992, 262 : F1092-1099.
9.李晓攻,王海燕,毛亚文,等.老年鼠肾线粒体的老化及其药物防护.中华医学会第三次全国肾脏学术会议论文汇编,1991,160.
10.Siegel NJ, Glazier WB, Chaudry IH, et al. Enhanced recovery from acute renal failure by the postischemic infusion of adenine nucleotides and magnesium chloride in rats, Kidney Int, 1980, 17 : 338.
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11.Hue L, Rider MH, Role of fructose 2.6-bisphosphate in the control of glycolysis in mammalian tissues. Biochem J, 1987, 245 : 313.
12.Schrier RW, Burke TJ. Mechanisms of renal cell injury in acute renal failure, 9th Asian colloguium in nephrdogy, 1992, Seoul, Korea, 13-14.
13.王二军,吕小燕,李丽英,等.线粒体钙调节和脂质过氧化物堆积在老年大鼠急性肾缺血再灌注损伤中的易感机理初步探讨.中华医学会肾脏病学会第一届全国高血压水电解质代谢学术会议论文汇编.1993,99.
14.Greene EL, Paller Ms. Oxygen free radicals in acute renal failure. Miner Electrolyte Metab, 1991, 17 : 124.
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(收稿：1993-07-14 修回：1994-02-18), 百拇医药