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目的:肾脏作为一种高灌注器官,对缺血非常敏感,所以在休克复苏、挤压综合征解压及肾移植术后等很容易发生缺血再灌注损伤(ischemical reperfusion injury ,IRI)。肾IRI是缺血性急性肾功能衰竭(acute renal failure ,ARF)的重要损伤环节[1] ,也是肾移植中影响移植肾早期功能恢复及长期存活的主要因素[2]。肾IRI损伤的病理生理机制非常复杂,目前对肾IRI病理生理机制的研究主要集中在活性氧(ROS)、中性粒细胞、补体系统等方面,而对肾脏存在的水通道蛋白(AQPs)在这一病理生理条件下的作用认识不足。为此,本研究通过建立大鼠的肾脏IRI模型观察其AQP-1、2的表达变化与肾功能变化的关系,以从新的角度探讨肾脏IRI及ARF的发病机理。方法:建立大鼠左侧肾脏40分钟缺血再灌注损伤模型。随机将实验动物分为对照和缺血再灌注1、2、3、5、7天组。术后留取大鼠尿液标本进行尿液检测;并于上述不同时间点处死大鼠,留取血清标本行肾功能检测;留取肾脏标本应用HE染色于光镜下观察肾脏的病理形态学变化,应用半定量RT-PCR方法测定AQP-1、AQP-2 mRNA的表达水平变化,以及免疫组织化学染色及Western blot测定AQP-1、AQP-2蛋白表达水平的变化。结果:1.尿液变化:(1)尿量变化:各对照组间,尿量变化无统计学意义(p>0.05);缺血再灌注损伤组大鼠尿量较对照组逐渐增多,并于术后第3天达到最高(p﹤0.01);以后逐渐减少,术后第7天恢复正常(p>0.05)。(2)尿渗透压变化:各对照组间,尿渗透压变化无统计学意义(p>0.05);缺血再灌注损伤组大鼠尿渗透压较对照组逐渐降低,术后第3天达到最低(p﹤0.01),以后逐渐增高,术后第7天恢复正常(p>0.05)。2.肾功能的变化:各对照组间,肾功能变化无统计学意义(p>0.05);缺血再灌注组大鼠术后血肌苷、尿素氮较对照组逐渐升高,于术后第三天达到最高(p﹤0.01),以后逐渐降低;术后第七天恢复正常(p>0.05)。3.肾组织学变化:术后HE染色可见缺血再灌注组大鼠的肾小管上皮细胞较对照组明显肿胀坏死脱落。4.AQP-1、AQP-2 mRNA表达变化:各对照组间,AQP-1、AQP-2 mRNA表达变化无统计学意义(p>0.05);缺血再灌注损伤组大鼠肾脏AQP-1、AQP-2 mRNA表达水平较对照组逐渐降低;AQP-1于术后第1天达到最低,以后又逐渐升高,于术后第5天恢复正常(p>0.05);AQP-2于术后第3天最低,以后逐渐增加于术后第7天恢复正常(p>0.05)。5.免疫组织化学及Western blot检测AQP-1、AQP-2的变化:各对照组间,AQP-1、AQP-2表达变化无统计学意义(p>0.05);缺血再灌注组大鼠肾脏AQP-1的表达量较对照组逐渐减少,于术后第1天达到最低(p﹤0.01),以后逐渐增高,于术后第5天恢复正常(p>0.05);AQP-2的表达量较对照组逐渐减少,于术后第3天达到最低(p﹤0.01),以后逐渐增高,于术后第7天恢复正常(p>0.05)。结论: 1.实验大鼠肾脏发生缺血再灌注损伤后,肾小管上皮细胞明显肿胀、坏死脱落;24h尿量、血肌苷、尿素氮升高;尿渗透压降低,提示缺血再灌注损伤是急性肾小管坏死及进一步导致急性肾功能衰竭的诱因之一。2.实验大鼠肾脏缺血再灌注损伤后出现尿量增多、尿渗透压降低等症状的同时伴有AQP-1、AQP-2表达的减少,提示肾脏发生缺血再灌注损伤后肾小管上皮细胞AQP-1、AQP-2表达减少所导致的水重吸收障碍,可能是急性肾衰竭时导致尿量增多、尿渗透压降低的重要因素之一。3.实验大鼠肾脏缺血再灌注损伤后肾功能发生损伤性变化的同时伴随有AQP-1、AQP-2的变化,提示AQP-1、AQP-2可能也是反映肾功能变化的重要指标,它们在肾脏缺血再灌注这一病理生理过程中起着非常重要的作用。