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目的:ICU住院患者急性肾损伤(AKI)发生率为15%～20%,病死率为11.0%,AKI除了可以增加患者住院时间、住院花费和死亡率,还可以增加后期慢性肾脏病(CKD)的发生以及远期死亡风险。脓毒症是导致急性肾功能损伤(AKI)最主要的因素,近些年来,研究人员开展了大量关于脓毒症AKI生物标志物及病理生理学改变的相关基础和临床研究,旨在明确该疾病的发生与发展的具体机制,希望能够应用新的指标早期预测、早期发现脓毒症AKI,并且为脓毒症AKI的治疗提供新的更为有效的方式提供理论基础。遗憾的是虽然研究者们对脓毒症AKI进行了大量的研究,目前AKI的诊断依然有赖于肌酐、尿量等传统指标,不利于早期发现和预防AKI的发生,且在AKI发生之后,我们仍缺乏足够有效的治疗措施和手段。在这个背景基础下,本研究首先对临床评价肾脏血流的指标进行了研究,联合应用肾脏阻力指数(RI)和尿氧分压变化评估预测脓毒症AKI的价值,在基础研究方面,针对脓毒症AKI时存在的细胞周期阻滞,开展了 AMPK磷酸化水平改变对细胞周期阻滞及细胞再生调节的细胞和动物研究。方法:临床部分:选2018年8—11月我院重症医学科收治的感染性休克患者。收集患者基线资料,采用床旁超声检测患者肾阻力指数(RI),采用尿气分析检测患者尿氧分压水平,采用logistics回归分析AKI危险因素,采用受试者工作特征曲线(ROC)分析RI、尿氧分压、RI联合尿氧分压对预测感染性休克患者发生急性肾损伤的价值。基础部分:细胞实验中选用人肾脏上皮细胞系HK-2细胞,使用内毒素(LPS)刺激制造脓毒症损伤细胞模型,使用Compound C作为AMPK磷酸化抑制剂,对细胞进行预刺激后,研究AMPK磷酸化水平不同对细胞周期的影响。对各组细胞进行细胞周期检测、AMPK磷酸化水平检测、G1/S期细胞周期调节蛋白cyclin D1、cyclin E、CDK2、CDK4的mRNA、蛋白表达水平进行检测,使用CCK-8、MTT法检测细胞的活性,并对细胞内能量水平以及caspase-3、Bcl-2水平进行检测。动物实验选用C57BL/6小鼠,盲肠中段结扎穿孔制作腹腔感染脓毒症模型,并使用Compound C作为AMPK调节剂进行预刺激,在CLP后18h取材,检测细胞周期蛋白表达情况、细胞周期变化、组织蛋白免疫组化检测、肾脏组织HE染色和TUNEL染色、凋亡相关蛋白caspase-3、Bcl-2检测、血肌酐、尿素氮检测等。结果:(1)临床研究发现,发生AKI与否的两组患者RI(OR=1.139,95%CI 1.029～1.261,P=0.012),尿氧分压(OR=0.957,95%CI0.923～0.991,P=0.014)是感染性休克患者发生AKI的独立危险因素。RI、尿氧分压、RI联合尿氧分压对发生AKI的预测价值:以RI>0.694预测感染性休克患者发生AKI的敏感度为96.6%,特异度为30.2%。以尿氧分压<48.4mmHg预测感染性休克患者发生AKI的敏感度为48.3%,特异度为81.4%。RI和尿氧分压联合预测感染性休克患者发生AKI的敏感度为65.5%,特异度为76.7%。以RI为0.70、尿氧分压为48mmHg做临界值,将入组患者分为RI≥0.70且尿氧分压≤48mmHg者、RI<0.70且尿氧分压≤48mmHg者、RI≥0.70且尿氧分压>48mmHg者、RI<0.70且尿氧分压>48mmHg者。RI≥0.70且尿氧分压≤48mmHg者乳酸高于其他患者,差异有统计学意义(P<0.0125)。四组患者发生AKI的机率差异具有统计学意义(P=0.020)。(2)基础研究发现:在HK-2细胞中,应用LPS刺激后,p-AMPKα水平升高;预先应用Compound C处理后,p-AMPKα水平较单独应用LPS刺激后降低。WB显示各组变化与免疫荧光结果类似。LPS刺激HK-2细胞后,细胞周期明显受到阻滞,且阻滞主要发生在G1/S期,Compound C预处理后,细胞周期阻滞得到改善,细胞数量及活性增高(P<O.05)。HK-2细胞经过LPS刺激后可见cyclin E、cyclin D1、CDK2、CDK4的水平均降低,当使用Compound C刺激时,这四种蛋白水平均较单纯使用LPS刺激时水平升高同时伴随有细胞周期阻滞改善。使用Compound C预处理后的细胞再接受LPS刺激时,两组caspase-3蛋白水平均较LPS组下降。动物实验结果与细胞实验结果类似,说明AMPK磷酸化水平不同可以在动物体内调节脓毒症AKI时细胞周期阻滞,这个过程是通过调节G1/S期细胞周期关键调节蛋白实现的。通过组织染色及整体器官功能评价,发现使用Compound C抑制AMPK磷酸化水平,改善细胞周期阻滞更有利于细胞再生、器官功能保护和恢复。结论:(1)高RI和低尿氧分压是感染性休克患者发生AKI的独立危险因素;(2)联合应用RI和尿氧分压对感染性休克患者发生AKI具有较好的早期预测价值;(3)以RI为0.70、尿氧分压为48mmHg为临界值可能做为临床预测感染性休克患者发生AKI的早期预测指标,指导临床治疗;(4)脓毒症肾损伤时存在G1/S期细胞周期阻滞,并伴有AMPK磷酸化水平增高;(5)抑制AMPK的激活可以解除脓毒症时细胞周期阻滞,促进细胞再生;(6)AMPK通过影响细胞G1/S期关键调节蛋白调节细胞周期;(7)解除细胞周期阻滞、促进细胞再生更有利于脓毒症肾损伤时器官功能保护及恢复。