楊吉榮 王蕊娜 武 華
1.山西醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院,山西太原 030001;2.山東協(xié)和學(xué)院,山東濟(jì)南 250100;3.山西醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院普外科,山西太原 030001
重癥急性胰腺炎(SAP)是臨床上一種常見的急腹癥,病 情險惡,死亡率高,不僅表現(xiàn)為胰腺局部的病理損傷,而且常常涉及明顯的全身炎癥反應(yīng)及并發(fā)多器官損傷。腸屏障功能受損后引發(fā)的腸道細(xì)菌易位是其繼發(fā)感染和膿毒癥的主要原因[1]。研究證實(shí)多種細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)的釋放是造成腸道屏障損傷、腸道通透性增加和腸源性感染的原因。復(fù)合膳食纖維(DFC)是不易被消化的食物營養(yǎng)素,能清腸通便,幫助消化,減輕受損腸黏膜的損害,改善腸黏膜的微生態(tài),促進(jìn)腸道功能的恢復(fù),保護(hù)腸黏膜屏障。本實(shí)驗通過建立大鼠重癥急性胰腺炎模型,探討復(fù)合膳食纖維(DFC)對腸屏障功能的影響,為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
健康成年Wistar大鼠60只,雌雄各半,體重200~220 g。瑞素(腸內(nèi)營養(yǎng)乳劑)、膳食纖維(包括可溶性和不可溶性膳食纖維)由華瑞制藥有限公司提供。occludin、ZO-1以及肌球蛋白輕鏈激酶(MLCK)的試劑盒由北京博奧森生物技術(shù)有限公司提供,DAB顯色試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司。
采用胰膽管逆行注射法復(fù)制SAP模型。Wistar大鼠造模前自由飲水,禁食24 h,腹腔內(nèi)注射3%戊巴比妥鈉溶液(0.1 mL/100 g)麻醉。采用腹部正中切口打開腹腔,近十二指腸乳頭開口處用無創(chuàng)血管夾夾閉胰膽管,距左右肝管匯合處1 cm處用1 mL注射器穿刺胰膽管,并在該部位用無創(chuàng)血管鉗夾閉胰膽管防止逆流,緩慢推注5%的牛黃膽酸鈉(0.1mL/100 g)。遠(yuǎn)近端夾閉胰膽管10 min[2]??p合十二指腸穿刺孔??梢娨认俳M織充血、水腫,繼而可見包膜下胰腺組織點(diǎn)狀或小片狀出血??漳c營養(yǎng)管:經(jīng)胃幽門區(qū),避開血管豐富區(qū),先用粗針戳一破口,然后置入一外徑1.5 mm硅膠管至空腸,于胃壁處縫合固定,經(jīng)皮下隧道將其自頸部引出,固定于頸部皮膚后關(guān)腹[3]。術(shù)后隨機(jī)抽樣解剖證實(shí)為急性重癥胰腺炎。
將SAP大鼠隨機(jī)分為三組:SAP+腸內(nèi)營養(yǎng)乳劑 (瑞素)組(A組),SAP+瑞素加復(fù)合膳食纖維(20 g/L)1組(可溶性膳食纖維 SDF∶不可溶性膳食纖維 IDF=2∶1,B 組),SAP+瑞素加膳食纖維(20 g/L)2 組(SDF∶IDF=1∶2,C 組)。 術(shù)后 6 h 開始給予腸內(nèi)營養(yǎng),通過注射器按125 mL/(kg·d)分四次給予不同的腸內(nèi)營養(yǎng)制劑。每組20只,飼養(yǎng)期間自由飲用生理鹽水。
于術(shù)后48 h每組20只大鼠開腹,距回盲部5 cm處取小腸組織10 cm,并與取材后采用頸椎脫臼法處死相應(yīng)大鼠。所取小腸組織用10%甲醛溶液固定并制成石蠟切片。
1.4.1 小腸組織損傷評估 參考Chiu評分法評估小腸腸黏膜損傷程度[4]。行蘇木精-伊紅染色采用雙盲法在光鏡下觀察組織損傷程度。
1.4.2 oc cl udi n、ZO-1與MLCK的表達(dá) 采用常規(guī)SP法測定后DAB顯色,實(shí)驗步驟按試劑盒說明書進(jìn)行,陰性對照用磷酸鹽緩沖液(PBS)代替一抗,同法進(jìn)行染色。滴入occludin抗體(1∶200),ZO-1 抗體(1∶200),MLCK 抗體(1∶1 000),每一種切片隨機(jī)選卻染色清晰者5~8張,于光鏡下(40×)隨機(jī)選取3個視野,并在高倍鏡下(200×)觀察陽性顆粒在細(xì)胞內(nèi)的分布。免疫染色的結(jié)果判斷:一個半定量模式,由兩個獨(dú)立的無臨床知識的觀察者進(jìn)行染色評分。細(xì)胞中出現(xiàn)棕褐色顆粒為陽性。>75%的細(xì)胞染色判為(+++),51%~75%染色為(++),10%~50%染色為(+),<10%染色為陰性[5]。所有實(shí)驗均重復(fù)3次,以保證可重復(fù)性。
采用SPSS 16.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,計量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,多組間的比較采用方差分析,兩兩比較采用q檢驗;計數(shù)資料采用精確概率法,采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
B組與C組大鼠的腸黏膜損傷相對于A組較輕,C組大鼠的腸黏膜損傷相對于B組較輕,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。腸內(nèi)營養(yǎng)支持治療后三組大鼠小腸組織損傷評分比較見表1。
表1 腸內(nèi)營養(yǎng)支持治療后三組大鼠腸黏膜病理Chiu評分(x±s,分)
腸內(nèi)營養(yǎng)支持治療的B組與C組大鼠的腸黏膜緊密連接蛋白o(hù)ccludin、ZO-1和MLCK的分布表達(dá)相對于A組增高,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05),且C組occludin及ZO-1的分布和表達(dá)高于B組(P<0.05)。C組MLCK的分布和表達(dá)高于B組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2~4。
表2 小腸黏膜occludin蛋白的表達(dá)(例)
表3 小腸黏膜ZO-1蛋白的表達(dá)(例)
表4 小腸黏膜 MLCK蛋白的表達(dá)(例)
腸道上皮細(xì)胞的緊密連接狀況直接反映其屏障功能。細(xì)胞緊密連接蛋白主要存在于上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞間的連接復(fù)合體中,使相鄰細(xì)胞膜緊密靠在一起,形成環(huán)繞細(xì)胞的物理屏障結(jié)構(gòu)。閉鎖蛋白o(hù)ccludin是封閉相鄰上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞之間間隙的重要成分,與質(zhì)膜下蛋白密切相關(guān)共同維護(hù)緊密連接的屏障功能。ZO-1起著TJ形成的裝配平臺作用,它將閉鎖蛋白和細(xì)胞骨架系統(tǒng)連接在一起,構(gòu)成穩(wěn)定的連接系統(tǒng)[6]。MLCK屬于Ca2+/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶家族,在Ca2+和鈣調(diào)蛋白存在下,MLCK對肌球蛋白輕鏈(myosin light chain,MLC)進(jìn)行磷酸化作用,并促進(jìn)肌球蛋白與肌動蛋白絲間相互作用[7],誘導(dǎo)連接周圍的肌動蛋白和肌球蛋白絲收縮,對緊密連接和細(xì)胞表面產(chǎn)生張力,開放緊密連接[8]。通過使用肌動蛋白解聚劑能開放細(xì)胞間緊密連接[9]。在MLCK與腸黏膜屏障關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn),由肌球蛋白Ⅱ調(diào)控的輕鏈的磷酸化引起的細(xì)胞骨架的收縮是腸上皮屏障破壞的必要因素[10]。
膳食纖維(DF)是指來源于植物,不被小腸中消化酶水解的多糖和極少量木質(zhì)素的總和,主要為纖維素、半纖維素與果膠類物質(zhì),包括可溶性膳食纖維(SDF)和不可溶性膳食纖維 (IDF),SDF在上段腸腔不被消化吸收并在結(jié)腸被分解為短鏈脂肪酸(SCAF),可防止腹瀉,維持和刺激腸道細(xì)胞的形態(tài)和功能。IDF具有促進(jìn)腸蠕動,減少有毒物質(zhì)與腸黏膜的接觸時間,減少蛋白發(fā)酵產(chǎn)生毒物。二者共同保護(hù)腸黏膜屏障。本實(shí)驗表明,含膳食纖維的瑞素腸內(nèi)營養(yǎng)組較單純?nèi)鹚啬c內(nèi)營養(yǎng)組腸黏膜病理改變輕,occludin、ZO-1以及肌球蛋白輕鏈激酶(MLCK)的表達(dá)較高,更有利于保護(hù)腸黏膜。還可以得出,適當(dāng)?shù)脑黾訌?fù)合膳食纖維(DFC)中IDF的比例,更能減輕腸黏膜損傷,有利于緊密連接蛋白和細(xì)胞骨架的修復(fù),保護(hù)腸黏膜屏障。但是目前尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,適當(dāng)增加IDF可促進(jìn)腸黏膜的修復(fù),對臨床腸內(nèi)營養(yǎng)制劑的使用有一定的指導(dǎo)作用。
[1]黎介壽.腸衰竭——概念、營養(yǎng)支持與腸粘膜屏障維護(hù)[J].腸內(nèi)與腸外營養(yǎng),2004,11(2):65-67.
[2]劉紅山,潘承恩.大鼠重癥急性胰腺炎肺泡巨噬細(xì)胞的火花和調(diào)控作用[J].中華實(shí)驗外科雜志,2009,11(11):1483-1485.
[3]周浩棟,蔣旭敏.膳食纖維腸內(nèi)營養(yǎng)對大鼠急性重癥胰腺炎腸粘膜屏障的影響[J].肝膽胰外科雜志,2007,1(1):27-30.
[4]Chiu CJ,McArdle AH,Brown R,et al.Intestinal mucosal lesion in lowflow states.I.Amorphological,hemodyamic,and metabolic reappraisal[J].Arch Surg,1970,101(4):478-483.
[5]陳振勇,馮賢松,周有生.梗阻性黃疸大鼠腸粘膜上皮緊密連接蛋白和 MLCK 的研究[J].中國普通外科雜志,2008,2(2):140-144.
[6]杜勇.先天性巨結(jié)腸腸粘膜緊密連接蛋白分布表達(dá)方式的研究[J].臨床兒科雜志,2006,24(5):410-413.
[7]Patrick O,Angela T,Cecile,et al.Deletion of MLCK 210 induces subtle changes in vascular reactivity but does not affect cardiac function[J].Am JPhysiol Heart Circ Physiol,2005,289(6):H2342-H2349.
[8]Fabeha F,lianzhi G,Ivanna I,et al.Inhibiting myosin light chain kinase induces apoptosis in vitro and in vivo[J].Mol Cel Biol,2005,25(14):6259-6266.
[9]Madara JL.Relationships between the tight junctions and the eytoskeleton[M].M Cerreijido:CRC,1992:105-120.
[10]Wang F,Graham WV,Wang Y,et al.Interferon-gamma and tumor necrosis factor-alpha synergize to induce intestinal epithelial barrier dysfunction by up-regulating myosin light chain kinase expression[J].Am JPathol,2005,166(2):409-419.