不同水平磷饮食对慢性肾衰竭大鼠矿物质代谢与骨组织形态学影响的研究

摘要

目的：慢性肾脏病矿物质骨代谢紊乱(Chronic kidney disease-mineral and bonedisorder，CKD-MBD)发生于慢性肾脏病早期，与慢性肾衰竭患者心血管疾病密切相关，是死亡的重要预测指标。高磷是CKD-MBD发生发展的“基石”。然而，调整饮食磷水平对慢性肾衰竭患者矿物质代谢和骨组织形态学的长期影响目前并不清楚。本研究使用5/6肾切除慢性肾衰竭模型大鼠，观察长期不同磷水平饮食所致矿物质代谢与骨组织形态学的改变。
　　 方法：24只体重在180-200g的雄性Sprague-Dawley大鼠，随机分为4组：高磷饮食组(CRF-HP组)、低磷饮食组(CRF-LP组)、模型组(CRF组)、假手术组(Sham组)，每组6只。前三组采用5/6肾切除法制备慢性肾衰模型，Sham组仅剥离肾包膜，但不切除肾脏，余手术步骤相同。成模4周后，CRF-HP组接受高磷饮食(磷1.2％)，CRF-LP组接受低磷饮食(磷0.2％)，CRF组和Sham组接受普通饮食(磷0.9％)。于6周、12周、18周、24周分别取血测血肌酐、钙、磷、碱性磷酸酶；取24小时尿，测尿蛋白、肌酐、钙、磷；于23周、24周分别腹腔注射四环素各1次。24周处死各组大鼠，取股骨，固定，包埋，切片，行Giemsa、Von Kossa染色，显微镜下观察，计算骨小梁体积(TBV)、成骨细胞指数(OBI)、破骨细胞指数(OCI)、类骨质体积(OV/TV)，并观察皮质骨形态改变；荧光显微镜观测骨矿化率(MAR)。分析不同水平磷饮食对以上各指标的影响。
　　 结果：(1)CRF-HP组、CRF-LP组、CRF组、Sham组分别存活6只、3只、5只、6只。24周时，以上4组大鼠蛋白尿分别为101.51±16.21、62.66±27.58、45.83±15.90、7.44±2.67 mg/d。前3组较Sham组明显增加(P<0.05)，CRF-LP组明显高于CRF组(P<0.05)，但CRF-LP组、CRF组之间无显著差异(P>0.05)(P>0.05)。(2)手术后各时间点，前3组血肌酐均较Sham组明显升高(P<0.05)。除18周时CRF-HP组血肌酐明显高于CRF-LP组外(143.8±15.1 vs94.3±6.1，P=0.000)，6周～24周前3组间差别无统计学意义(P>0.05)。(3)18～24周，各组血钙、磷、碱磷酶无统计学差异。手术后各时间点，CRF-HP组尿磷排泄率均明显高于CRF组(18周时，差异无统计学意义)，CRF-LP组均明显低于CRF组(24周时，差异无统计学意义)。(4)CRF组大鼠TBV、OBI、OCI、OV/TV较Sham组大鼠明显增加(20.2±6.3 vs14.4±5.2，P<0.05；141.0±53.3 vs80.0±24.1，P<0.05；9.4±3.0 vs4.5±1.3，P<0.01；1.14±0.02 vs0.21±0.03，P<0.01)，MAR也有增加(1.4±0.8 vs2.1±0.4，P<0.01)。CRF-HP组以上改变较CRF组更为明显(均P<0.05)，皮质骨吸收孔也增加。CRF-LP组大鼠TBV、OBI、OCI、MAR较CRF组减少，但OV/TV有所增加。CRF-LP组大鼠MAR较Sham组明显降低。
　　 结论：24周不同水平磷饮食对慢性肾衰竭大鼠尿磷排泄率有明显影响，高磷饮食可导致蛋白尿增加，但对肾功能、血钙磷水平影响并不显著，而低磷饮食对蛋白尿、肾功能、血钙磷水平均无显著影响；24周高磷饮食的慢性肾衰竭大鼠骨转化率明显增加，矿化沉积率增加，松质骨量增加，皮质骨量减少；低磷饮食能纠正慢性肾衰竭大鼠骨高转化率状态，降低骨矿化沉积率，使松质骨量减少；高磷饮食的5/6肾切除大鼠为高转化型骨病动物模型，但低磷饮食的5/6肾切除大鼠并非单纯的低转化型骨病模型。