目的:肾脏作为高灌注器官,对缺血非常敏感,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,其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肾小管上皮细胞的凋亡和坏死、自由基的损伤作用、钙超载、能量代谢障碍、炎性介质和粘附分子、细胞因子等方面,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AQP2表达变化与肾功能的关系,探讨ARF时多尿与AQP2表达间的相关性,为临床防治ARF提供理论依据。方法:选取50只健康成年的雄性SD大鼠,分为实验组和对照组,实验组通过腹腔分离右侧肾蒂用无损伤动脉夹夹闭,45min后重新恢复肾脏血液灌注来建立模型,对照组仅游离右侧肾蒂而不进行夹闭,45min后关腹。实验组分别在1天、3天、5天、7天初始并收集尿液、全血和左右侧肾脏,每组10只;对照组在1天后处死大鼠并收集标本。尿液用于检测24h尿量和尿比重;全血分离出血清后用于检测肌酐、尿素氮的变化;肾脏用于HE、免疫组化、QRT-PCR检测。通过HE染色观察肾脏的病理学改变;用免疫组织化学方法检测AQP2的表达水平及分布情况;通过实时荧光定量PCR检测大鼠肾脏内AQP2m RNA的表达水平。结果:1尿液变化:(1)24h尿量变化:缺血再灌注模型大鼠术后不同时间的24h尿量变化各不相同。术后1天模型大鼠24h尿量异常增多,到术后3天24h尿量达到最高值,而后逐渐降低,随着术后时间越长24h尿量慢慢减少,至术后第7天24h尿量恢复至正常。假手术组大鼠24h尿量比术后1天尿量少,但比7天组高。各组尿量变化均有统计学意义(P<0.05)。(2)尿比重变化:缺血再灌注组大鼠术后1天尿比重的水平降低,至术后第3天,尿比重的水平降低至最低水平而后逐渐升高,术后第7天,尿比重升高至正常水平。假手术组大鼠尿比重比7天和术后1天均高。术后1天和7天的相比差异具有统计学意义(P<0.05)。2肾功能指标:在缺血再灌注模型组尿素氮和肌酐在术后大鼠肾脏中的表达升高,在术后第3天,尿素氮和肌酐的水平达到最高,而后逐渐降低,至术后第7天,尿素氮和肌酐的水平恢复至正常值。尿素氮在术后1天和术后5天的相比、7天和假手术1天组相比变化无统计学意义(P>0.05)。肌酐在7天和假手术1天组中相比变化无统计学意义(P>0.05)。3病理学观察:缺血再灌注大鼠术后的肾脏HE染色可见明显肾小管变性、空泡和坏死。4免疫组化:假手术组肾脏中左右侧AQP2的表达无统计学意义(P>0.05)。缺血再灌注模型大鼠双侧肾脏中AQP2在术后不同时间的表达均有统计学意义(P<0.05)。在模型大鼠左侧肾脏中AQP2在术后不同时间中的表达有差异,术后第1天,左侧肾脏AQP2的表达异常升高(P<0.01,差异有统计学意义),术后第3天达到最高,而后随着术后时间延长,左侧肾脏AQP2的表达逐渐降低,到术后第7天,AQP2的表达恢复至正常水平。5 QRT-PCR:结果同免疫组化。假手术组大鼠肾脏AQP2的m RNA无显著性差异(P>0.05)。模型组大鼠双侧肾脏中AQP2 m RNA的表达明显,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠左侧肾脏AQP2的m RNA在术后第1天表达升高,到术后第3天AQP2m RNA的表达达到最高水平,而后AQP2m RNA的表达逐渐降低。到术后第7天恢复至正常水平。结论:1缺血再灌注模型大鼠的肾小管有明显损伤,HE染色显示肾小管有明显的变性、空泡和坏死,说明随着缺血再灌注时间变化,肾功也相应的发生变化。综合以上结果提示缺血再灌注损伤是导致急性肾小管坏死和肾功能衰竭的重要原因之一。2试验大鼠肾脏缺血再灌注损伤后肾小管上皮细胞AQP2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、尿比重降低的重要因素之一。3试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AQP2的变化,提示AQP2可能也是反映肾功能变化重要指标,在肾脏缺血再灌注损伤这一病理生理过程中起着非常重要的作用。