蔡芳芳 莊 強 朱融和 梁 彬 俞 康 江松福
消化道是急性移植物抗宿主病(acute graft-versus-host disease,aGVHD)的重要靶器官,也是重要的aGVHD放大系統(tǒng)[1]。如何早期評估腸道功能屏障,早期阻斷這一始動環(huán)節(jié),減少aGVHD的發(fā)生顯得至關(guān)重要。目前臨床上仍缺乏安全有效的檢測手段。本研究采用小鼠異基因骨髓移植模型,研究aGVHD腸道通透性及其嚴重程度的關(guān)系,旨在為早期腸道aGVHD提供較敏感的檢測指標。
1.aGVHD小鼠實驗?zāi)P停?]:SPF級雌性 BALB/C(H-2d)小鼠,6~8周齡,體重18~22g。實驗動物均購自溫州醫(yī)學院,許可證號:SYXK(浙)2005-0061。隨機分為單純照射組(對照組)和aGVHD移植后第7、11和15天組,每組8只。TBI組接受直線加速器全身照射(總劑量:8.0Gy,照射距離:50cm,照射時間:8min,劑量率:1.0Gy/min)。對照組只接受TBI照射,與實驗組同步喂養(yǎng)。
2.儀器:直線加速器(VARIAN CL2300C/D,美國);美國Agilent 1100高效液相色譜系統(tǒng);美國 Agilent INTERFACE 35900E信號轉(zhuǎn)換器;法國SEDERE SEDEX75蒸發(fā)光散色檢測器;NH2色譜柱(Agilent,美國);7500 Real Time PCR System(ABI公司,美國);臺式高速離心機 (BECKMAN公司,美國)。
3.試劑:乳果糖標準品和甘露醇標準品(色譜純,Sigma公司);乙腈(色譜純,F(xiàn)isher Scientific公司);異丙醇(色譜純,天津四友試劑公司);甲醇(分析純,天津四友試劑公司);超純水(Millipore公司,法國)。
4.給藥方法及尿樣采集:受試前所有小鼠禁食8~12h,取0.5ml乳果糖/甘露醇混合液(含乳果糖60mg/ml,甘露醇40mg/ml),用灌胃器插小鼠食管上端緩慢灌注。收集6h尿液,記總量,將尿樣置于-20℃保存,待尿樣收齊后檢測。分別采集對照組小鼠和aGVHD后第7、11和15天小鼠的6h尿液。
5.尿樣預(yù)處理:取冰凍貯存的尿液樣品解凍、搖勻,將尿樣離心(12000r/min)30min,以去除尿中的沉淀物。再經(jīng)0.22μm濾膜去蛋白顆粒。用超聲波脫氣20min后上機分析待檢。
6.色譜條件參考文獻[3]的方法:色譜柱:Agilent NH2色譜柱(4.6mm×250mm×5um),柱溫為30℃,流動相為乙腈:水(83∶17),流速為 1.0ml/min,進樣量為 20μl,ELSD 檢測器漂移管溫度:40℃;載氣壓力:3.0bar;電信號放大系數(shù):4。
7.腸組織病理改變及評分標準:光鏡下觀察組織學變化,評價小腸aGVHD程度,并進行相關(guān)性分析。小腸aGVHD嚴重程度按Thomas GVHD病理組織學分級標準判定[4]。0度(0分):腸黏膜絨毛正常。Ⅰ度(1分):腸黏膜隱窩腺體擴張,個別上皮細胞壞死。Ⅱ度(2分):同Ⅰ度,腸腺壞死脫落。Ⅲ度(3分):同Ⅱ度,灶性黏膜裸露。Ⅳ度(4分):彌漫性黏膜裸露。每個時間點選取清晰的切片8張,每張切片于光鏡下(×400)隨機取5個視野,由有經(jīng)驗的病理科醫(yī)師進行盲法評分。
1.腸道通透性比較:腸道通透性以乳果糖和甘露醇排出率的比值(L/M)表示。腸道aGVHD后7、11和15天組尿中乳果糖和甘露醇排出率的比值(L/M)均明顯高于對照組,分別為0.509±0.353,0.717±0.012,0.762 ±0.014,0.291 ±0.053,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),并隨著時間的延長,L/M比值逐漸增高。
2.移植后腸道組織病理變化及aGVHD嚴重程度評分:異基因移植組根據(jù)存活期、外周血白細胞計數(shù)、臨床表現(xiàn)及病理檢查等均可在相對集中的時間內(nèi)(8~15天)觀察到典型的aGVHD改變。第7、11天可見腸道病理GVHDⅠ~Ⅱ度改變,腸黏膜上皮細胞輕中度壞死脫落,黏膜下有少量淋巴細胞浸潤。第11~15天可見腸道病理GVHDⅡ~Ⅲ度改變,黏膜上皮壞死脫落,黏膜下層充血水腫,黏膜下層與固有層有較多淋巴細胞浸潤,隱窩細胞有變性壞死,腺體有淋巴細胞浸潤;皮膚可見散在的炎細胞;肺泡壁可見充血、滲出、淋巴細胞浸潤。未見明顯的Ⅳ度改變。移植后第7天,即發(fā)現(xiàn)腸道黏膜上皮細胞有輕度壞死脫落,黏膜下有少量淋巴細胞浸潤,移植后第11天腸道黏膜損傷程度進一步加重,腸道aGVHD呈上升趨勢,第15天時損傷達到最重,腸道aGVHD嚴重程度評分大幅度上升。aGVHD后7、11和15天組aGVHD嚴重程度評分較對照組顯著增加(P<0.05),分別為0.810±0.259,1.940 ±0.176,2.750 ±0.267,0.000±0.000。
3.aGVHD各組L/M與腸道aGVHD嚴重程度相關(guān)性分析:經(jīng) Spearman分析,尿 L/M比值與腸道aGVHD嚴重程度呈顯著正相關(guān)(r=0.903,P<0.01)。隨著腸道通透性的增加,腸道aGVHD嚴重程度越重。
減少嚴重GVHD發(fā)生和降低移植相關(guān)死亡的關(guān)鍵在于預(yù)防GVHD的發(fā)生。消化道是aGVHD重要的靶器官之一,腸道屏障功能障礙、腸內(nèi)細菌及內(nèi)毒素移位是導(dǎo)致腸道aGVHD的一個重要因素,嚴重影響了HSCT的預(yù)后[5,6]。由于腸黏膜通透性變化可準確反映腸屏障功能狀態(tài),對預(yù)示疾病過程中轉(zhuǎn)歸具有主要意義[7,8]。所以,臨床上對 aGVHD 患者如能進行腸道通透性監(jiān)測,將對減少腸源性感染的發(fā)生并及早采取防治對策,降低病死率有十分重要的作用。
腸黏膜屏障主要由腸黏膜上皮細胞和細胞間緊密連接構(gòu)成。以乳果糖和甘露醇作為探針能夠檢測腸通透性的改變。通常情況下,甘露醇分子質(zhì)量小,可經(jīng)跨膜途徑以簡單擴散的方式被動吸收,而乳果糖分子質(zhì)量大,不能穿過泡膜和細胞間緊密連接,只有極少量被吸收,當腸黏膜受損時,高分子乳果糖則可通過細胞膜旁徑路被大量吸收,使L/M比值增加,故測定尿中L/M比值可間接準確地反映腸通透性改變,廣泛用于腸黏膜通透性的評估,而通透性改變則可反映腸黏膜的損害程度[9]。莊強等[3]采用 HPLC-ELSD檢測小鼠尿液中乳果糖和甘露醇含量,具有簡便、專一靈敏、重復(fù)性好、準確可靠等特點,可用于aGVHD小鼠腸道通透性的測定和監(jiān)測。本研究通過建立 aGVHD小鼠模型,采用 HPLC-ELSD檢測aGVHD組尿乳果糖和甘露醇的排出量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)aGVHD后各組L/M值較對照組增加,且隨著時間的延長而不斷增加,與文獻[10]報道一致。
研究結(jié)果表明,腸道aGVHD后腸黏膜結(jié)構(gòu)遭到嚴重破壞,導(dǎo)致腸黏膜屏障功能減弱,使細菌的降解產(chǎn)物如 LPS進入血液,引發(fā)“細胞因子風暴”,是aGVHD致靶器官各種病理損害的重要原因之一[5,6]。本研究通過對腸道通透性與腸道aGVHD嚴重程度相關(guān)性分析結(jié)果表明,aGVHD后腸黏膜通透性與腸道aGVHD嚴重程度呈顯著相關(guān)性,即腸道通透性增加,腸道aGVHD嚴重程度越重。這一結(jié)果提示,腸道通透性與腸道損傷程度有著密切的關(guān)系。aGVHD引起腸道黏膜細胞損傷、黏膜通透性增加。
檢測尿中L/M比值變化方法簡單易行,為無創(chuàng)傷指標,克服了常規(guī)通過胃腸鏡活檢判斷aGVHD腸道病變嚴重程度的缺陷,能動態(tài)反映腸黏膜屏障功能狀況,在腸道aGVHD的評估中具有臨床應(yīng)用價值。它及時在早期發(fā)現(xiàn)并判斷腸屏障的受損程度,為降低aGVHD的發(fā)生率和病死率提供了有力的無創(chuàng)指標。
1 Johansson JE,Ekman T.Gut toxicity during hemopoietic stem cell transplantation may predict acute graft-versus-host disease severity in patients[J].Dig Dis Sci,2007,52(9):2340-2345
2 蔡芳芳,俞康,江松福.小鼠異基因骨髓移植急性移植物抗宿主病模型的建立[J].溫州醫(yī)學院報,2009,39(4):320-324
3 莊強,俞康,江松福.全身照射小鼠模型腸道通透性HPLC-ELSD檢測方法的建立[J].溫州醫(yī)學院報,2010,40(3):224-228
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