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研究背景心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)是慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD)最常见的并发症,亦是CKD患者最主要的死亡原因,其病死率占终末期肾脏病(end-stage renal disease, ESRD)患者的50%。近年来研究表明,不仅仅是ESRD患者,即便在CKD早期,左心室肥厚(left ventricular hypertrophy, LVH)等CVD的危险性也明显增加。CKD患者的CVD危险因素包括传统性和与尿毒症有关的非传统性的两方面。近年来大量的实验室及临床研究均已证实尿酸(uric acid,UA)为CVD的独立危险因素,可通过诱导内皮功能紊乱(endothelial dysfunction, ED)、氧化应激、炎症反应等机制引起CVD。CKD和高尿酸血症(hyperuricemia, HUA)均可增加CVD患者的死亡率。但目前对于早期CKD患者CVD发生机制的研究仍相对较少,认识不全面。我科早先研究发现,CKD2-3期的患者,其血尿酸(serum uric acid, SUA)水平较正常人群明显升高,常伴有LVH发生,且左心室质量指数(left ventricular matrix index, LVMI)与SUA水平呈正相关,提示UA参与了早中期CKD患者CVD的发生。SUA的升高是否为早期CKD患者CVD的独立危险因素尚存在争议,其通过何种机制引起CVD尚不明了,别嘌醇及氯沙坦药物干预对于早期CKD患者的CVD发生、发展有何影响,通过何种机制发生作用这一系列问题尚有待解决。本文拟通过动物实验研究来探讨UA在早期CKD心脏病变中的作用及其机制,别嘌醇、氯沙坦干预治疗对心脏病变有何影响及其机制。目的通过右1肾切除+氧嗪酸钾(potassium oxonate,0X0)连续灌胃的方法建立伴SUA升高的早期CKD大鼠模型,观察UA对心脏病变影响及其可能机制；同时使用别嘌醇、氯沙坦进行药物干预,观察其疗效,探讨可能机制,为临床用药提供线索。方法采用右肾切除术制备SD大鼠早期CKD模型。实验大鼠随机分成A组(假手术组)、B组(CKD组)、C组(伴SUA升高的CKD组：CKD+OXO)、D组(伴SUA升高的CKD+别嘌醇组：CKD+OXO+别嘌醇)及E组(伴SUA升高的CKD+氯沙坦组：CKD+OXO+氯沙坦),每组15只。C、D、E组均给予药物灌胃处理(0XO800mg/Kg/次,每天两次;别嘌醇25mg/Kg/次,每天两次；氯沙坦20mg/Kg/次,每天一次),而A、B两组予以等量饮用水灌胃。16周后处死大鼠,采集血标本、肾组织和心脏组织标本。生化法检测血清肌酐(serum creatinine, Scr)、SUA、低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)、空腹血糖(fasting plasma glucose, FPG); ELISA方法检测血清空腹胰岛素(fasting insulin, FINS)、内皮型一氧化氮合成酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)、内皮素—1(endothelin-1, ET-1)、超敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hsCRP)、白介素—6(interleukin-6, IL-6)和氧化型低密度脂蛋白(oxidative modified low density lipoprotein, ox-LDL);放射免疫法检测血浆醛固酮(aldosterone,ALD);比色法检测血清超氧化物歧化酶(super oxide dismutase, SOD); HE和PAS染色观察肾组织病理改变；HE染色观察心脏病理改变和用免疫组化方法测定心肌组织Ⅰ型胶原(Collagen I, ColI)表达情况。结果(1)A组大鼠肾小球、肾小管、肾间质均未见明显异常,其余四组大鼠肾脏病变轻微,仅部分存在肾小球轻度系膜增生,肾小管和肾间质未见明显病变,且五组大鼠均未见尿酸盐结晶沉着。C组大鼠SUA水平较其余四组明显升高,而Scr水平各组比较无明显差异,表明伴SUA升高的早期CKD动物模型制作成功。(2)各组心脏重量无统计学差异,但C组心脏/体重较A组明显升高。A组心脏HE染色未见明显形态改变,光镜下心肌细胞排列整齐,形态一致,未见炎症细胞浸润及间质充血、纤维化；血管壁基本正常,无成纤维细胞出现,无变性；免疫组化提示心肌ColI少量沉积。B组大鼠心肌细胞间存在少量散在炎性细胞,偶见大血管壁周围少量成纤维细胞；免疫组化提示ColI少量沉积。与A、B组相比,C组心肌细胞间明显炎症细胞浸润,伴间质充血、纤维化；小血管壁可见成纤维细胞出现；心肌ColI沉积显著增多。D组及E组心脏病变与C组相似,但程度较轻,心肌细胞仅可见少量炎症细胞浸润,无间质纤维化和充血；血管壁周围可见丝状物,偶见炎症细胞,但无成纤维细胞出现；ColI沉积较A组少量增加。统计学分析显示：与A、B两组相比,C组ColI阳性面积百分显著升高,而D、E组心肌ColI阳性面积百分比则较C组显著下降。单因素相关分析发现：大鼠SUA水平与心肌ColI阳性面积百分比呈显著正相关。(3)C组血清eNOS水平较A组明显降低。与A、B两组相比,C组血清SOD水平显著降低,而D、E组SOD水平较C组明显升高。C组血清ET-1水平较A、B两组显著升高,D组血清ET-1水平较C组显著下降,但E组与其相比无明显改变。C组血清IL-6、hsCRP、ox-LDL、FINS、Homa-IR、ALD水平较A、B组均明显升高,而D、E两组与其相比则明显下降。血清LDL和FPG水平五组均无显著差异。单因素相关分析发现：SUA与血清ET-1、hsCRP、IL-6、ox-LDL、FINS、 Homa-IR、血浆ALD呈显著正相关,与血清eNOS、SOD呈负相关,而与血清FPG相关性不显著。单因素相关分析发现：心肌ColI阳性面积百分比与SUA、血清ET-1、 hsCRP、IL-6、ox-LDL、FINS、Homa-IR、ALD呈显著正相关,与血清SOD呈负相关,而与血清eNOS、FPG、LDL相关性不显著。多元逐步回归分析显示SUA、血清FINS进入以ColI阳性面积百分比作为应变量的回归方程,所得回归方程为y=-9.692+0.111x1+3.176x2(y=心肌ColI阳性面积百分比,x1=SUA,x2=FINS,-9.692为常数)。结论本研究通过右肾切除+OXO连续灌胃16周的方法,成功建立伴SUA升高的早期CKD大鼠模型。伴SUA升高的早期CKD大鼠存在明显心脏病变,且病变严重程度与SUA水平呈正相关。UA可能通过诱导ED、氧化应激、微炎症状态、胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)、升高血浆醛固酮(aldosterone,ALD)等机制发挥作用。别嘌醇及氯沙坦可通过降低SUA水平,保护血管内皮功能,抑制氧化应激、减轻炎症反应,抑制IR、降低ALD水平等机制减轻早期CKD大鼠心脏病变。