王 林 余亮科 王 原 曹克勇 李 靚
(河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院,河北 唐山 063000)
目前認為重癥急性胰腺炎(SAP)胰腺微循環(huán)障礙會導(dǎo)致胰腺腺泡的急性損害和胰腺的急性炎癥〔1〕。臨床上,除有局部病變所特有的表現(xiàn)外,常伴有明顯的全身性炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS),甚至導(dǎo)致多器官功能衰竭(MOF),病死率達30% ~50%。如何阻止SAP病情迅速發(fā)展,是臨床與基礎(chǔ)研究一直探索而尚未有效解決的一個難題。本實驗觀察大黃素抑制胰蛋白酶、降低血漿致炎因子水平等作用,從而闡明大黃素對腸黏膜機械屏障的保護作用機制。
1.1 材料 雄性SD大鼠90只,體重300~350 g,由河北聯(lián)合大學(xué)實驗動物部提供;?;悄懰徕c購自Sigma公司,用生理鹽水配制成5%的溶液;微泵注射器(德國BM公司);白細胞介素-1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、IL-8 、IL-10 同位素檢測試劑盒,購自中國人民解放軍總醫(yī)院放射免疫研究所,批號200910;臺式高速離心機5415C型(德國Eppendorf公司)。
1.2 方法
1.2.1 大鼠SAP模型的建立 參照文獻〔2,3〕介紹的方法。動物麻醉后按無菌操作對大鼠剖腹,于十二指腸內(nèi)側(cè)找到片狀分布的胰腺,并在肝門處用無損傷顯微血管夾夾閉膽胰管,在手術(shù)顯微鏡下用微泵注射器對胰管進行穿刺并注射5%牛磺膽酸鈉0.4 ml/kg,壓力高于胰管壓,約10~15 min胰腺出現(xiàn)肉眼可見的水腫出血,表明SAP模型制作成功,松開血管夾,縫合關(guān)閉腹腔并開始計時。所有大鼠術(shù)后均自由飲水飲食。
1.2.2 實驗分組與處理 將70只SD大鼠隨機分為三組:對照組(假手術(shù)組)10只;SAP未治療組(觀察組)30只;SAP大黃素治療組(治療組)30只;觀察組及治療組再分為3個時刻點(12、24、48 h)亞組,各組10只。制模和麻醉成功后,觀察組和治療組用6-0線結(jié)扎總膽胰管近肝門末端,以0.75 mm靜脈留置針在十二指腸端向膽胰管內(nèi)進針5 mm,6-0線結(jié)扎,拔除針芯。接輸液泵向膽胰管內(nèi)以0.2 ml/min速度恒壓逆行注射5%?;悄懰徕c溶液(1 ml/kg),8 min后拆除膽胰管兩端的縫線,拔除穿刺針,8-0線縫扎穿刺孔。假手術(shù)組僅開腹翻動十二指腸后縫合腹壁。造模后各組經(jīng)胃造瘺置管至空腸上段,8-0縫線固定于胃壁并將造瘺管另一端置于體外,逐層關(guān)腹并固定。大腿根部皮下注射0.9%氯化鈉溶液20 ml/kg體質(zhì)量以補充術(shù)中失液。在大鼠蘇醒并恢復(fù)活動后,治療組通過造瘺管向空腸內(nèi)注入大黃素溶液(5 mg/ml,5 ml/kg)。模型組和對照組注入等量生理鹽水。三組大鼠門靜脈取血備測血清淀粉酶活性、血漿致炎因子含量。
1.2.3 檢測項目與方法
1.2.3.1 血清淀粉酶 采用AR-CHITECTC8000型全自動生化分析儀檢測,嚴(yán)格按試劑盒說明書操作(上海申索佑福醫(yī)學(xué)診斷用品有限公司),用酶法測定血清淀粉酶活性。
1.2.3.2 血清致炎因子IL-1β、TNF-α、IL-8、IL-10 均采用雙抗體夾心ELISA法檢測。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行分析,實驗數(shù)據(jù)以x±s表示,組內(nèi)兩兩比較采用配對t檢驗,組間比較采用單因素方差分析。
2.1 各組各時間點血淀粉酶水平比較 見表1。
表1 各組各時間點血漿淀粉酶水平(U/L,x ± s,n=10)
2.2 大黃素對SAP大鼠IL-1β、TNF-α、IL-8和IL-10含量的影響 觀察組IL-1β、TNF-α、IL-8較對照組高,且隨時間而加重,說明胰腺被膜下注射5%牛磺膽酸鈉造成大鼠SAP時可以影響血漿內(nèi)細胞因子水平;在各時間點,治療組 IL-1β、TNF-α、IL-8較觀察組明顯下降(P <0.05);在12、24、48 h,治療組IL-10較SAP模型組明顯下降(P<0.05),說明大黃素通過調(diào)節(jié)血漿內(nèi)細胞因子水平達到治療SAP的作用。見表2~表5。
表2 各組大鼠不同時段血漿IL-1β水平比較(x ± s,n=10)
表3 各組大鼠不同時段血漿TNF-α水平比較(x ± s,n=10)
表4 各組大鼠不同時段血漿IL-8水平比較(x ± s,n=10)
表5 各組大鼠不同時段血漿IL-10水平比較(x ± s,n=10)
目前研究認為SAP高致死率的主要原因為腸黏膜屏障高通透性使腸道細菌和內(nèi)毒素易位,導(dǎo)致SAP繼發(fā)胰周及全身感染〔4〕。研究表明炎癥介質(zhì)在SAP發(fā)生、發(fā)展過程中起主要作用〔5〕。胰腺炎時胰腺局部微血管痙攣,全身缺血和血壓下降導(dǎo)致灌注不足,胰腺局部微血管痙攣導(dǎo)致微循環(huán)障礙,出現(xiàn)胰腺缺血和再灌注損傷,白細胞粘附和嵌頓于血管壁,此過程又導(dǎo)致白細胞過度激活,大量炎癥介質(zhì)被釋放入血,形成促炎因子激活的級聯(lián)放大的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)互相影響互相促進,進一步導(dǎo)致和加重微循環(huán)障礙,加重胰腺損傷,并引發(fā)SIRS和MODS,因此,炎癥介質(zhì)在SAP中起著主要作用。動物實驗研究發(fā)現(xiàn),大鼠SAP時,腸組織微循環(huán)血流量明顯減少,血清IL-1β活性較對照組明顯升高。TNF-α是SAP時升高最早的炎癥介質(zhì),能直接損傷腸上皮細胞間的緊密連接,還可加速谷氨酰胺消耗,阻止其向α-酮戊二酸轉(zhuǎn)化,降低腸黏膜細胞三磷酸腺苷水平,加重腸黏膜機械屏障損傷,造成細菌移位;又可誘導(dǎo)IL-1β、IL-6、IL-8以及自身基因表達,從而產(chǎn)生炎癥介質(zhì)的級聯(lián)放大作用,導(dǎo)致血管通透性增加、微循環(huán)障礙、細胞功能受損、毛細血管微血栓形成、氧自由基的產(chǎn)生、炎癥反應(yīng)加劇等不良作用出現(xiàn)。同樣,IL-8可刺激炎癥,激化炎癥細胞對炎癥介質(zhì)的作用,并能協(xié)同TNF-α作用于微血管系統(tǒng),加重微血栓形成和組織損傷。研究發(fā)現(xiàn),大黃素能有效抑制干擾素-γ+內(nèi)毒素(LPS)誘導(dǎo)的人結(jié)腸癌細胞株HT-29分泌IL-8及核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)的活化,具有抗炎作用〔6〕。本實驗證實,SAP時大量活性物質(zhì)和炎癥介質(zhì)被釋放入血,導(dǎo)致一系列血液炎性因子的變化,且變化的程度與胰腺損傷的嚴(yán)重程度以及與疾病的預(yù)后均有密切關(guān)系。既往研究認為,大黃可增加胃腸黏膜灌注量,降低腸黏膜及腸毛細血管通透性,清除氧自由基,促進胃腸黏膜新陳代謝,促進腸黏膜內(nèi)杯狀細胞增生,抑制腸道內(nèi)細菌過度繁殖和腸道LPS吸收,改善線粒體的呼吸功能,活血化瘀、改善微循環(huán)〔7〕。實驗和臨床研究均證實,傳統(tǒng)中藥大黃對腸屏障損傷的保護作用明確,其作用機制是多方面的。本研究發(fā)現(xiàn)大黃的主要成分大黃素明顯降低了治療組大鼠TNF-α和IL-8水平,有效地減輕了胰腺的損害,降低了大鼠的病死率,延長了生存時間,用藥期間沒有發(fā)現(xiàn)大鼠更多不良反應(yīng)的出現(xiàn),這也說明該藥物具有安全性,也為臨床使用奠定了一定理論基礎(chǔ)。
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