韓 璐
(咸寧學院基礎醫(yī)學院生理學教研室,湖北 咸寧 437100)
急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是臨床常見急腹癥之一[1],其發(fā)病機制尚未完全闡明,一直以來是臨床值得進一步探討的問題。
血漿內皮素(Endothelin,ET)和一氧化氮(Nitric oxide,NO)被認為參與了胰腺微循環(huán)障礙的主要因子[2]。AP發(fā)生后,胰腺及其他臟器微血管內皮細胞遭受損傷,繼而釋放細胞因子和血管活性介質,ET和NO分別是重要縮血管介質和舒血管介質。ET使胰腺微血管痙攣,胰腺缺血,減少胰腺血流,使紅細胞血流速率及機能毛細血管密度下降,ET還與胰腺ET受體結合,使腺泡細胞內鈣超載,損傷胰腺細胞,引起腺泡壞死[3]。而NO具有強烈松弛血管平滑肌細胞、調節(jié)微血管的通透性和胰腺血流、抑制白細胞粘附和血小板凝集以及調節(jié)胰腺腺體分泌等作用,對AP微循環(huán)有保護作用[4]。
葛根素(puerarin)是由豆科植物野葛、甘葛藤根中提取的一種黃酮苷,化學名8-β-D-葡萄吡喃糖-4',7-二羥基異黃酮,臨床上主要用于冠心病、高血壓、高粘血癥、腦梗死、糖尿病、缺血性視神經病變等多種疾病治療。有報道[5]葛根素對大鼠腦和臟器組織NO體系的影響,結果發(fā)現(xiàn)葛根素增加組織NOS活性和NO含量。葛根素注射液可通過改善血循環(huán)狀態(tài)對血管內皮細胞結構和功能有保護作用,調節(jié)ET、NO代謝失衡狀況,從而調節(jié)血管舒縮功能[6]。
本實驗的目的是通過觀察急性胰腺炎大鼠血漿中ET和NO的變化,探討葛根素對急性胰腺炎胰腺微循環(huán)的保護作用。
取武漢大學人民醫(yī)院動物實驗中心SPF級雄性SD大鼠54只,體質量200~250g,隨機分為急性胰腺炎組(模型對照組,AP組)、假手術組(SO組)、葛根素治療組(P組),每組18只。
主要試劑:5%牛磺膽酸鈉,葛根素注射液(50mg/2ml北京協(xié)和藥廠),6%水合氯醛,NO等試劑盒均購自南京建成生物工程研究所,ET試劑盒購自北京普爾偉業(yè)生物科技有限公司。BS60三用恒溫水箱,SZ-97自動三重純水蒸餾器,超低溫冰箱,2T定時漩渦混勻器等。
AP組:大鼠術前禁食12h,不禁水,用6%水合氯醛(0.35ml/100g)腹腔注射麻醉。在無菌操作下行腹正中切口切開大鼠腹部,顯露十二指腸及主胰管。用無損傷小動脈夾先夾閉近肝門處肝總管,以4.5號頭皮針經十二指腸乳頭逆行穿刺主胰管末端,無損傷血管夾夾閉主胰管末端,緩慢勻速注射5%?;悄懰徕c(0.1ml/100g),注射時間為2~3min,完畢后拔除頭皮針,無損傷血管夾保留5min。5min后肉眼下可見胰腺組織充血水腫后去掉肝門部和針頭插入部位的無損傷血管夾,逐層關腹。造模完畢后皮下注射生理鹽水(2ml/100g)補液。大鼠禁食,自由飲水。造模后30min向腹腔注射生理鹽水(0.8ml/100g)。
SO組:6%水合氯醛腹腔注射(0.35ml/100g)麻醉后開腹,僅翻動十二指腸。同AP組造模后30min向腹腔注射生理鹽水(0.8ml/100g)。
P組:造模方法同AP組,造模后30min向腹腔注射葛根素(20mg/100g)。
各組動物于術后6h、12h、24h 3個時段大鼠分批(每個時間點6只)處死,股動脈采血分離血清于-20℃保存。檢測ET和NO的變化;取胰頭部胰腺組織用于光鏡組織病理學檢查。
SO組大鼠胰腺肉眼觀呈淡粉紅色,薄片狀,顏色均勻一致,光澤度好,腸系膜及腎周無皂化斑。AP組造模后肉眼可見胰腺明顯水腫,呈囊腫樣變,伴有出血壞死,后腹膜、腎前筋膜和腸系膜可見皂化區(qū),腹腔有腹水,且隨造模時間延長病變逐漸加重;P組大鼠胰腺肉眼觀與AP組相似,但病變程度較AP組輕,胰腺水腫、出血壞死范圍縮小,后腹膜、腎前筋膜和腸系膜皂化區(qū)范圍縮小。
SO組光鏡下胰腺組織基本正常,AP組可見胰腺腺泡水腫及腺泡結構消失,葉間隔、小葉間隔廣泛性擴張,部分胰腺組織腺泡間隔甚至細胞間隔顯著增寬;大量炎癥細胞浸潤,小葉內和血管周圍炎癥細胞明顯增多;腺泡細胞呈不同程度變性壞死,血管外和間隔內出血明顯。隨著時間的延長,病變呈進行性加重。P組可見葉間隔、小葉間隔廣泛性擴張較AP組減輕;胰腺水腫、血管外和間隔內出血及炎癥細胞浸潤均較AP組減輕,少數(shù)偶見局灶性腺泡細胞變性壞死。附圖1~3。
圖1 SO組胰腺組織切片(HE×200)
圖2 AP組胰腺組織切片(HE×200)
圖3 P組胰腺組織切片(HE×200)
病理評分:P組3個時間點胰腺病理損傷程度逐漸增強,從6h到12h的變化不明顯(P>0.05),但從12h到24h比較顯著(P<0.01),其病損程度均高于同時間點SO組(P<0.01),但與同時間點AP組比較,均有所減輕,其差異有統(tǒng)計學意義(6h P<0.05,12h、24h P<0.01),見表1。
表1 3組大鼠胰腺組織病理評分結果()
表1 3組大鼠胰腺組織病理評分結果()
與同時間點SO組比較,*P<0.01;與同時間點AP組比較,△P<0.01;與同時間點 AP組比較,#P<0.05
組 別 胰腺組織病理評分6h 12h 24h AP 組 6.41 ±1.24* 8.83 ±0.98* 10.91 ±1.24*SO 組 0.50 ±0.63 0.75 ±0.61 0.67 ±0.61 P 組 5.25 ±0.76*#6.25 ±0.61*△ 8.17 ±0.68*△
P組血清ET水平明顯升高,三個時間點之間變化顯著(P<0.01),與同時間點SO組相比P組ET水平顯著升高(P<0.01);P組與同時間點AP組相比,ET水平較低,其中12h、24h時段最明顯,且具有統(tǒng)計學意義(P<0.01),見表2。
表2 3組大鼠血清ET檢測結果(pg/ml,)
表2 3組大鼠血清ET檢測結果(pg/ml,)
與同時間點SO組比較,*P<0.01;與同時間點AP組比較,△P<0.01
組 別 ET 6h 12h 24h AP 組 72.18 ±4.62* 116.55 ±12.22* 125.45 ±13.28*SO 組 30.30 ±3.30 32.71 ±3.91 35.09 ±2.11 P 組 65.90 ±5.81* 88.54 ±6.69*△ 106.27 ±9.86*△
P組NO水平逐漸升高,尤其是從12h到24h比較顯著(P<0.01),與同時間點SO組相比,NO水平顯著升高(P<0.01);與同時間點AP組相比,P組NO水平明顯較高,各時間點的差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05,其中12h和24h P<0.01),見表 3。
表3 3組大鼠血清NO檢測結果()
表3 3組大鼠血清NO檢測結果()
與同時間點SO組比較,*P<0.01;與同時間點AP組比較,△P<0.01;與同時間點 AP組比較,#P<0.05
6h 12h 24h AP 組 72.65 ±3.20* 87.33 ±6.37* 114.03 ±14.13組別 NO*SO 組 38.52 ±3.12 41.00 ±3.93 45.07 ±3.52 P 組 82.75 ±13.26*#105.34 ±8.08*△ 129.95 ±7.53*△
P組血清ET/NO比值在3個時間點的差異不大,無統(tǒng)計學意義(P>0.05),與同時間點SO組相比也無顯著差異(P>0.05);P組與同時間點AP組相比,ET/NO比值明顯較低,均具有統(tǒng)計學意義(P<0.01),見表4。
表4 3組大鼠血清ET/NO()
表4 3組大鼠血清ET/NO()
與同時間點SO組比較,*P<0.01;與同時間點AP組比較,△P<0.01
6h 12h 24h AP 組 0.99 ±0.03* 1.33 ±0.06* 1.12 ±0.24組別 ET/NO*SO 組 0.79 ±0.09 0.80 ±0.09 0.77 ±0.02 P 組 0.81 ±0.15△ 0.84 ±0.03△ 0.81 ±0.06△
急性腺腺炎早期,往往都有微循環(huán)的障礙,毛細血管先缺血繼而血流淤積,毛細血管通透性增加和微血栓形成。胰腺小葉內微動脈易因高脂血癥、動脈粥樣硬化和惡性高血壓等疾病引起痙攣、栓塞、血栓形成或間質水腫而出現(xiàn)所支配區(qū)組織供血不足,這可能是AP發(fā)病的始動因子。而胰腺持續(xù)缺血可能是AP持續(xù)惡化的重要因素,大量的血管活性物質如內皮素、一氧化氮、緩激肽、血小板活化因子等均在胰腺微循環(huán)障礙中起重要作用。
ET是一種極強的縮血管介質。Plusczyk等[7]通過研究發(fā)現(xiàn) ET-1、ET-2和ET-3均可導致微循環(huán)損害、組織損傷和炎癥。Inoue等[8]通過臨床觀察發(fā)現(xiàn),SAP患者血漿ET-1濃度異常升高,并通過大鼠AP模型檢測到胰腺中有ET-1 mRNA表達,因此認為ET-1會加劇內臟微循環(huán)障礙并可使胰腺和腸道因持續(xù)缺血而最終導致壞死。NO是一種舒血管介質,目前大多數(shù)學者認為,低水平的NO通過舒張血管平滑肌降低外周阻力,維持正常血壓,減少血小板聚集和改善微循環(huán)的途徑對胰腺起保護作用。Mettu等[9]通過臨床觀察證實SAP患者早期血清NO水平升高。
急性胰腺炎病程中,盡管ET和NO水平均明顯升高,但ET與NO的比值升高,使得ET的縮血管作用占優(yōu)勢,加重了胰腺微血管的痙攣及內皮細胞的缺血性損傷,微循環(huán)血流減慢,胰腺微循環(huán)障礙[10],使細胞因子和血管性介質進一步釋放,后者反過來又使微血管內皮受更大的損傷,形成惡性循環(huán)。由于胰腺小葉結構的特征決定了胰腺對缺血性損傷的高度敏感性,因此AP病變發(fā)展中,ET產生過多,NO生成相對不足,ET與NO平衡失調,使胰腺處于持續(xù)缺血狀態(tài),胰腺微循環(huán)發(fā)生障礙,這可能是AP病變進展的重要因素之一。
已有報告葛根素可以改善微循環(huán),抑制氧自由基的產生,主要應用于心腦血管疾病的治療[11,12]。葛根素具有糾正ET和 NO 失衡,改善內皮功能的作用。葛根素可通過改善血循環(huán)狀態(tài)對血管內皮細胞結構和功能有保護作用,調節(jié)ET、NO代謝失衡狀況,從而調節(jié)血管舒縮功能[13]。臨床研究發(fā)現(xiàn),葛根素能使高血壓和不穩(wěn)定型心絞痛患者的ET顯著下降,NO水平顯著升高。其作用機理可能是:①葛根素可擴張冠狀動脈,增加組織灌注,改善微循環(huán),使內皮細胞的供氧量增加;②使氧自由基生成減少,增加其清除率;③降低血粘度,減輕損傷,內皮功能改善后,合成和釋放的NO增加,而ET合成減少。葛根素廣泛應用于心腦血管疾病的治療,但對AP的相關報道少見。
本次實驗結果顯示葛根素治療組和AP組與SO組相比,血漿中ET和NO均升高,但是AP組中隨著病程演變ET與NO的比例逐漸失調,ET增加水平比NO快,使得病程后期ET的縮血管作用占主要地位,因此胰腺損傷較重。而葛根素治療組血清ET/NO比值與SO組相比無顯著差異(P>0.05),胰腺組織損傷較輕。表明了葛根素能使血漿中NO水平升高,以抗衡升高的ET的縮血管作用,糾正了ET和NO代謝失衡,從而改善了胰腺組織的血循環(huán)狀態(tài),減輕胰腺組織的損傷。
葛根素能使急性胰腺炎大鼠血漿中NO水平增高,以抗衡ET的縮血管作用,從而改善胰腺微循環(huán),降低胰腺組織的損傷。
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