肾皮质NO浓度采用凹陷式Whalen型金微传感器(尖端尺寸约5 μm)测量,该传感器由玻璃微吸管制成。微传感器相对于Ag/AgCl参比电极以-700 mV极化(安培法)。一氧化氮微电极在脱氧缓冲液中校准,缓冲液分别用100%氮气或NO与氮气的混合气体鼓泡。由于这些微传感器的特性以及校准只能在体外完成,在体内测量时仅能记录NO活性的相对变化。


皮质血流灌注采用激光多普勒血流仪测量(探头411,光密度0.45 mm,PF 4001-2;Perimed公司,瑞典斯德哥尔摩)。氧张力(PO₂)采用极谱法测量,使用改良的Clark型微电极(外径4–6 μm;Unisense 优尼森公司,丹麦奥胡斯)。氧微电极在37°C下用Na₂S₂O₅饱和水或空气饱和水进行两点校准。所有电极在立体显微镜下通过微操作器插入肾皮质(距肾表面约1.0 mm)。所有测量参数通过MacLab仪器(AD Instruments公司,英国黑斯廷斯)连接Macintosh Power-PC 6100连续记录。


实验结束时,从动脉导管抽取血样测定红细胞压积。解剖左肾以验证测量位点。若发现任何测量位点定位不正确,则排除该记录。同时测定肾脏重量。


血流灌注依赖性肾脏氧合的测量。 在左肾动脉上放置血管夹。在非糖尿病大鼠(n=7)和糖尿病大鼠(n=7)肾动脉夹闭后,按上述方法测量肾皮质血流灌注和PO₂。每只动物逐步收紧血管夹5–6次。每次收紧后,待数值稳定至少1分钟后读取血流灌注和PO₂。


尿液参数的测量。 采用液体闪烁法测量血浆(10 μl)和尿液(1 μl)中[³H]菊粉的放射性活度。然后计算[³H]菊粉清除率作为GFR。尿量采用重量法测定,渗透压采用冰点法测定(3MO型;Advanced Instruments公司,美国马萨诸塞州诺伍德),尿钠和尿钾浓度采用火焰分光光度计测定(IL543型;Instrumentation Lab公司,意大利米兰)。


血浆精氨酸、ADMA和对称二甲基精氨酸的测量。 分别从对照组(n=8)和糖尿病组(n=10)动物抽取约0.5 ml血液。采用高效液相色谱法同时测定血浆精氨酸、ADMA和对称二甲基精氨酸(SDMA)浓度。简要步骤如下:使用聚合物阳离子交换萃取柱进行固相萃取,以单甲基精氨酸为内标。经邻苯二甲醛试剂(含3-巯基丙酸)衍生化后,采用等度反相高效液相色谱分离,荧光检测。


统计分析。 所有数值以均值±标准误表示。两组间比较采用Student t检验(非配对比较)。多组间比较采用方差分析,继以Fisher保护性最小显著差异检验。同组内多次比较采用重复测量方差分析,继以配对比较的事后检验。线性回归用于分析灌注与氧合的关系,多变量方差分析用于比较不同组间血流灌注与氧合的关系(Statview软件;Abacus Concepts公司,美国加利福尼亚州伯克利)。所有比较中,P≤0.05视为具有统计学显著性。


结果


对照动物(n=22)血糖浓度为5.7±0.2 mmol/l,4周糖尿病动物(n=25)为23.2±0.5 mmol/l(与对照组相比P<0.05)。4周糖尿病动物的肾脏重量较对照动物增加(分别为1.38±0.05 g,n=25;0.97±0.02 g,n=22;P<0.05)。


L-精氨酸注射使糖尿病动物肾皮质NO浓度的升高幅度大于对照动物(图1)。L-NAME注射使两组肾皮质NO浓度均显著降低,但对照动物的降低幅度更大。糖尿病动物和对照动物的基础肾皮质血流灌注相似(分别为318±15,n=8;339±17激光单位,n=7;无显著差异),L-精氨酸注射后增加,L-NAME注射后降低。L-NAME给药后的降低幅度在糖尿病动物中最大(图2和图3)。

图1. 对照组(n=7)和糖尿病大鼠(n=8)肾皮质生物可利用NO浓度对静脉注射L-精氨酸和L-NAME的最大变化。所有数值为均值±标准误。与同组基线相比P<0.05,†与相应处理的对照组相比P<0.05。空心柱,对照;实心柱,糖尿病。BW,体重。

图2. 对照组(n=7)和糖尿病大鼠(n=8)肾皮质血流灌注对静脉注射L-精氨酸和L-NAME的平均变化。所有数值为均值±标准误。与同组基线相比P<0.05,†与相应处理的对照组相比P<0.05。空心柱,对照;实心柱,糖尿病。BW,体重。

图3. 一只对照动物和一只糖尿病动物在静脉注射L-精氨酸和L-NAME前后的肾皮质血流灌注代表性个体记录。