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单钠尿酸盐晶体在不同pH值环境中的形态变化与意义*

2010-01-25苏厚恒崔佳佳李光文

关键词:偏振光高尿酸缓冲液

苏厚恒 ,孙 欣,崔佳佳,3 ,李光文

(1. 青岛市市立医院免疫风湿科, 山东 青岛 266071; 2.青岛大学,山东 青岛 266003; 3.泰山医学院,山东 泰安 271000)

痛风(Gout)是临床常见的代谢相关性风湿病, 痛风发生的关键物质是组织中的沉积单钠尿酸盐晶体(monosodium urate),从而造成一组临床症候群,包括多种组织和器官中出现尿酸钠晶体析出诱导的急慢性炎症,如痛风性关节炎、痛风性肾病、痛风结石等。正常体内尿酸池平均为1200 mg,每天产生750 mg,排出500~1000 mg。在正常情况下,约2/3经肾脏排泄。长期以来,碱化尿液,是高尿酸血症和痛风的一种治疗措施之一。然而,尿酸结晶在不同的pH值环境下的形态如何,在何种pH值最适合体内尿酸排泄,对防止尿酸肾结石和痛风结节的形成,预防痛风发作极为重要。

1 材料与方法

1.1晶体的选择 尿酸盐晶体取自我院免疫风湿科1例住院的典型痛风患者,该患者符合美国1977年ACR痛风分类标准[1],在偏振光显微镜下,尿酸盐晶体在镜下分别依其与偏振光不同的方向,显示出亮蓝色或黄色,证实了关节尿酸盐结晶的存在[2-5](见图1)。

图1 关节液尿酸盐晶体(×400)

1.2实验仪器与材料 LEICA DM2500偏振光显微镜,德国产;3K30 Sigma 高速冷冻离心机,美国产;Sartorius超纯水系统,德国产;Sartorius pH计,德国产;ZDJ-4A型自动电位滴定仪,上海产。

1.3方法

1.3.1标本的处理与试剂配制

取200 μl 痛风结节尿酸晶体于试管中,加入2 ml pH7.2 PBS缓冲液,室温1500 r/min离心5分钟,弃上清杂质,粗纯化处理。偏振光显微镜验证沉淀物尿酸结晶存在,室温存放。

1.3.2试剂的配置

用0.2 mol/L NaH2PO4和0.2 mol/L Na2HPO4溶液,滴定仪调整,配制pH值分别为5.5、5.7、6.1、6.5、7.2、7.6、8.0不同pH的7组PBS缓冲液,并用电子pH计标定缓冲液的pH值,室温存放,备用。

1.4晶体检测

1.4.1将粗纯化的晶体200 μl加入pH值5.5的PBS2 ml,混匀,置于37℃恒温水浴箱30分钟,取出后即刻各吸取混悬液200 μl滴片,盖盖玻片,偏振光显微镜下观察[2,3]。尿酸盐晶体在镜下分别依其与偏振光不同的方向,显示出亮蓝色或黄色,证实晶体存在,并观察晶体此时×100、×200和×400的不同放大倍数,尿酸晶体在偏振光显微镜下的形态。应用Leica Application Suite软件采图,保存。样本室温1500 r/min离心5分钟,弃上清,晶体沉渣备用。

1.4.2将配备的不同pH 值PBS缓冲液,从酸到碱分次加入每次留置的晶体沉渣中,如上同样的方法,观察晶体并采图。

1.5应用Leica Application Suite软件分析采集图片,对每一pH值环境下,在×400视野的镜下,选择3~5个视野;在每一视野中,选择10~20个晶体,观察到晶体形态,并对其长度进行测定。

2 结 果

2.1尿酸盐晶体在pH值为5.5、5.7、6.1 PBS缓冲液中的形态 在pH值为5.5、5.7、6.1的PBS缓冲液中,部分尿酸盐晶体有明显的聚集现象(如图2,3,4)。

2.2尿酸盐晶体在pH值为6.5、7.2、7.5、8.0 PBS缓冲液中形态 尿酸盐晶体在pH值为6.5、7.2、7.5、8.0 PBS缓冲液中,尿酸盐晶体聚集现象消失,晶体分散在液体中,随着pH值的提高,尿酸盐晶体长度不断缩短,晶体在视野中的数量不断减少(如图5,6,7,8)。

图2 尿酸盐晶体在pH值为5.5 PBS缓冲液中的聚集现象

图3 尿酸盐晶体在pH值为5.7 PBS缓冲液中的聚集现象

图4 尿酸盐晶体在pH值为6.1 PBS缓冲液中的聚集现象

图5 尿酸盐晶体在pH值为6.5 PBS缓冲液中形态

图6 尿酸盐晶体在pH值为7.2 PBS缓冲液中形态

图7 尿酸盐晶体在pH值为7.6 PBS缓冲液中形态

图8 尿酸盐晶体在pH值为8.0 PBS缓冲液中形态

2.3偏振光显微镜下晶体性形态分析 在pH值为5.5、5.7、6.1的PBS缓冲液中,部分尿酸盐晶体有明显的聚集现象。用Application Suite软件,在×400视野的镜下,对在pH值为6.5、7.2、7.6、8.0 PBS缓冲液中的晶体计数并测量长度,观察到尿酸盐晶体在趋于碱性和弱碱性的不同PBS缓冲液中,数量逐渐减少,其形态虽然呈针状,但有所变化,随着pH值升高,晶体的长度逐渐缩短。PBS缓冲液在pH值6.5时,晶体长度平均34.22±9.29微米,PBS缓冲液在pH值7.2时,晶体长度平均为13.36±6.24微米,PBS缓冲液在pH值7.6时,晶体长度平均为9.24±1.38微米,PBS缓冲液在pH值8.0时,晶体长度平均为2.61±0.44微米。在此四个pH值的PBS缓冲液环境中,未见到尿酸盐晶体聚集现象。4组之间通过方差分析(SPSS软件),尿酸晶体长度在pH6.5与pH7.2、7.6、8.0有统计学差异(P<0.05);pH7.2与pH7.6无统计学差异(P>0.05);pH7.2与pH8.0有统计学差异(P<0.05);pH7.6与pH8.0有统计学差异(P<0.05)。

3 讨 论

痛风是一种嘌呤代谢异常所致的疾病,其关键物质是高浓度的血尿酸。常以高尿酸血症及由此引起的反复发作的痛风性急性关节炎为突出临床特点。同时会形成关节周围或其他部位的痛风石或痛风结节,造成关节破坏或关节畸形。除高尿酸血症的痛风患者对心血管系统有一定影响外,在肾脏可引起尿酸结石及肾损害。由于身体中90%的排泄尿酸由肾脏排出,尤其是痛风患者伴尿中高尿酸排泄和肾结石的患者,对肾脏损伤更为严重。

在痛风治疗期,每日足够的饮水量和尿量对尿酸的排泄是重要的。但尿酸是一种弱酸物质,常以晶体状态存在于体液中;当在酸性环境时,尿酸盐易聚集或形成结石。怎样的pH 值体液环境才能够在保持不影响人体生理的状态下,既能阻止尿酸结石的形成,同时又能使尿酸充分排泄,对减轻尿酸对人体的损害是非常重要的[3-5]。

本实验发现,尿酸结晶在酸性环境中不但呈针状,而且易凝聚;随pH值增高到6.5~7.6时,晶体体积逐渐变小,并分散在液体中;当pH值升高至8.0 时,晶体体积进一步变小至颗粒状,甚至溶解。由此提示,当提高尿液pH值为7.0时,既可基本保持肾脏的生理环境,又能促进尿酸盐结晶的分散,对肾脏的尿酸排泄,防止和减轻尿酸肾结石的形成具有极其重要的临床意义。

[1] Naomi Schlesinger. Diagnosis of Gout: Clinical, Laboratory, and Radiologic Findings[J]. The American Journal of Managed Care, 2005,11(15):443-50.

[2] Lan X, Chen and H, RalPH Schumacher. Current trends in crystal identification[J].Current Opinion in Rheumatology, 2006, 18:171-173.

[3] Mary Ann Cameron, Khashayar Sakhaee. Uric Acid NePHrolithiasis[J]. Urol Clin N Am, 2007, 34: 335-346.

[4] Y. M. Fazil Marickar, Abiya Salim. PHotmicrograPHy of urinary deposits in stone clinic[J]. Urol Res, 2009, 37:359-368.

[5] Khashayar Sakhaee. NePHrolithiasis as a systemic disorder[J].Current Opinion in NePHrology and Hypertension, 2008, 17:304-309.

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