范 勤，陳 英，杜 斌，韓全利，楊春敏

1.安徽醫(yī)科大學(xué)中國人民解放軍空軍總醫(yī)院臨床學(xué)院，北京100142;2.中國人民解放軍空軍總醫(yī)院東樓消化科

正加速度(+Gz)對飛行員的影響及防護是航空航天醫(yī)學(xué)研究的重要課題。隨著高性能戰(zhàn)斗機裝備部隊，航天員的選拔，飛行中高+Gz值、高+Gz值增長率暴露以及離心機高+Gz值訓(xùn)練對飛行員的不良影響及其防護再次受到航空航天醫(yī)學(xué)工作者的重視。目前已有許多研究資料顯示，加速度+Gz對機體的神經(jīng)、肌肉、心血管、免疫等［1-5］系統(tǒng)有著很大的影響。胃黏膜損傷是多種細胞和分子相互作用的復(fù)雜過程，EGF是胃、十二指腸黏膜損傷愈合過程中起著重要作用的一種保護性因子，有報道稱+Gz值暴露對胃十二指腸黏膜造成損傷［6-7］。但針對加速度+Gz對急性胃黏膜病變影響機制的研究更是鮮見報道。因此，本實驗通過建立不同的加速度值暴露模型，探討+Gz暴露對大鼠胃液表皮生長因子(EGF)含量的影響;探討模擬+Gz暴露對胃黏膜造成的影響及其可能機制，為飛行員胃腸疾病的防治提供更可靠的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 健康Wistar大鼠40只，SPF級，體質(zhì)量260～300 g，購買于北京斯貝福實驗動物技術(shù)有限公司。大鼠由航天醫(yī)學(xué)工程研究所動物房飼養(yǎng)，模擬加速度動物離心機(由航天醫(yī)學(xué)工程研究所提供)動物手術(shù)器械，游標卡尺，EGF放射免疫分析盒購自南京建成生物工程研究所，儀器購自:日本日立7160全自動生化儀。9 g/L氯化鈉注射液，購自湖南康元制藥有限公司，生產(chǎn)批號10070902B 05;碘伏消毒液，購自北京四環(huán)衛(wèi)生藥械廠有限公司，生產(chǎn)批號20110605。戊巴比妥鈉，購自sigma公司，生產(chǎn)批號P4281;慶大霉素，購自廣州白云山天心。制藥股份有限公司，批號110128;40%甲醛溶液，購自北京益利精細化學(xué)品有限公司，生產(chǎn)批號20110823。

1.2 方法

1.2.1 分組:Wistar大鼠40只，大鼠禁食24 h后隨機分為4組:對照組 +1 Gz值(n=10)、+5 Gz值(n=10)、+10 Gz值組(n=10)、重復(fù)暴露組(n=10)。適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d后開始實驗，每組大鼠均單籠飼養(yǎng)，自由飲食及水，動物室室溫維持在(23±2)℃，12 h循環(huán)光照。

1.2.2 大鼠模擬加速度模型制備:Wistar大鼠40只，大鼠禁食24 h后隨機分為4組。+Gz暴露方式采用動物離心機模擬+Gz暴露。利用特制的有固定盒承載大鼠，固定于動物離心機(航天醫(yī)學(xué)工程研究所提供)上。離心機半徑為1.9 m。大鼠上機前每只大鼠專用1個固定盒，保證加速度作用的方向。大鼠頭朝向離心機軸心，仰面固定于離心機轉(zhuǎn)臂遠端，每組10只同時上機。采用梯形+Gz作用曲線，G值增長率1 G/s，由計算機進行加速度程序控制。對照組+1 Gz值暴露5 min，+5 Gz值組、+10 Gz值組持續(xù)時間暴露5 min。連續(xù)暴露組:暴露于+5 Gz 1.5 min，+10 Gz 2 min，+5 Gz 1.5 min。對照組(+1 Gz暴露)大鼠也在動物離心機上經(jīng)歷類似實驗步驟［6］。

1.2.3 標本處理:每實驗組大鼠下離心機后2%戊巴比妥鈉2.3 ml/kg腹腔麻醉，解剖大鼠結(jié)扎賁門和幽門，取出胃。將全部胃液抽出，收集胃液。取出胃液后，沿胃大彎側(cè)剪開，用生理鹽水沖洗，濾紙吸干，平鋪于載玻片上。黏膜損傷的程度以黏膜損傷指數(shù)表示，計分參考Guth等［8］的標準。正常胃黏膜為0分，點狀損傷計1分，病損＜1 mm計2分，1～2 mm計3分，2～3 mm計4分，依次類推，損傷寬度＞2 mm，損傷指數(shù)計分加倍。即得到大鼠黏膜損傷指數(shù)。

1.2.4 胃液EGF含量的測定:將全部胃液抽出，收集胃液，低溫離心機4℃ 12 000 r/min離心15 min，留取上清胃液，置EP管中，于-80℃冰箱內(nèi)保存，采用放免法測定EGF含量，操作步驟嚴格按放免試劑盒說明書進行［9］。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件處理，計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示。計量資料組間比較采用t檢驗，計數(shù)資料多組間比較采用One-Way ANOVA方法進行比較。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 胃黏膜大體觀察 對照組、+5 Gz組胃底、胃竇、十二指腸黏膜光滑，完整:胃內(nèi)存有少量食物殘渣，胃黏膜光滑平整，呈均勻淡粉色，無出血、糜爛及潰瘍。+10 Gz實驗組，重復(fù)暴露實驗組肉眼胃底、胃竇、十二指腸黏膜均可見散在小潰瘍及出血斑，沖洗后可見胃黏膜表面呈彌漫性水腫，可見廣泛分布的大小不等的糜爛、出血灶，以胃體部和胃底部黏膜明顯，部分黏膜充血剝脫。

2.2 不同+Gz值暴露胃黏膜損傷指數(shù)的變化 胃黏膜表面損傷程度按照GUTH標準法在光鏡下計算損傷指數(shù)并進行比較，表中對照組(+1 Gz暴露)大鼠在光鏡下胃黏膜光滑完整無損。+5 Gz暴露組與對照組比較，+5 Gz暴露組中大鼠胃黏膜充血，紅腫，有輕微點狀損傷(0.35±0.21 vs 0.00±0.00，P=0.081);胃黏膜損傷指數(shù)變化不明顯，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。+10 Gz暴露組(8.56±0.32 vs 0.00±0.00，P＜0.01)、連續(xù)暴露實驗組(10.33±0.41 vs 0.00±0.00，P＜0.01)與對照組比較每只大鼠胃黏膜僅有不同程度灶狀糜爛，胃黏膜損傷指數(shù)變化明顯增大。+10 Gz暴露組與連續(xù)暴露組比較:大鼠間具有顯著性差異(P＜0.05)。+10 Gz暴露組與+5 Gz暴露組(8.56±0.32 vs 0.35±0.21，P=0.007);連續(xù)暴露組與+5 Gz暴露組比較(10.56±041 vs 0.35±0.21，P＜0.001);連續(xù)暴露組與+10 Gz暴露組(10.56±041 vs 8.56 ±0.32，P=0.028)(見表1)。

2.3 不同+Gz值暴露對大鼠胃液EGF含量的影響 大鼠胃液EGF含量比較:各暴露組與對照組比較，胃液EGF含量明顯降低:+5 Gz暴露組與對照組(1.054±0.308 vs 1.309 ±0.075，t=8.331，P ＜0.001);+10 Gz暴露組與對照組(0.793±0.047 vs 1.309±0.075，t=24.106，P ＜0.001);連續(xù)暴露組與對照組比較(0.730±0.103 vs 1.309±0.075，t=16.047，P＜0.001)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。除開+10 Gz實驗組與連續(xù)暴露實驗組組間比較胃液EGF含量明顯降低，但P＜0.05，其他各組間比較P＜0.01，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。+10 Gz暴露組與+5 Gz暴露組(0.793 ±0.047 vs 1.054±0.308，t=7.478，P ＜0.001);連續(xù)暴露組與+5 Gz暴露組(0.730±0.103 vs 1.054±0.308，t=6.106，P ＜0.001);連續(xù)暴露組與+10 Gz暴露組(0.730±0.103 vs 0.793±0.047，t=1.302，P=0.0225)(見表1)。

表1 4組大鼠光鏡下?lián)p傷指數(shù)和胃液EGF含量的比較(±s)Tab1 Comparison of the damage index and gastric juice EGF content in 4 groups of rats under light microscope(±s)

表1 4組大鼠光鏡下?lián)p傷指數(shù)和胃液EGF含量的比較(±s)Tab1 Comparison of the damage index and gastric juice EGF content in 4 groups of rats under light microscope(±s)

與對照組比較，△P＜0.05;與+5Gz暴露組比較，▲P＜0.01;與+10Gz暴露組比較，*P＜0.05。

組別 例數(shù) 胃黏膜損傷指數(shù)胃液EGF水平(ng/ml)10 0.00±0.00 1.309±0.075+5 Gz暴露組 10 0.35±0.21 1.054±0.308▲+10 Gz暴露組 10 8.56±0.32△▲ 0.793±0.047▲連續(xù)暴露組 10 10.33±0.41△▲＊ 0.730±0.103對照組(+1 Gz)▲＊

3 討論

高+Gz暴露對飛行員胃腸造成的損害程度一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)心的課題［6，10-12］。已有研究［13］表明，在飛行過程中會產(chǎn)生不同強度的加速度(+Gz)，加速度是一種很強的應(yīng)激因素，使胃腸黏膜侵襲作用和保護作用的平衡破壞，交感神經(jīng)興奮性增強，使胃黏膜下血管痙攣收縮，黏膜血供減少，局部組織缺血缺氧，抵抗力降低。有學(xué)者報道，缺氧抑制大鼠排空及胃酸分泌，反饋性刺激胃泌素分泌增加［10］。在不同的加速度刺激下(+Gz)，飛行員有胃腸激素的升高［12-14］。多項動物實驗結(jié)果也表明，在高+Gz值暴露下可發(fā)生急性胃黏膜損傷，并檢測到血液中SS、GaS含量改變。以此提出+Gz暴露對腦腸肽和胃腸激素的影響可能是造成飛行過程中急性胃黏膜病變的重要因素［15］。而關(guān)于高+Gz暴露對胃黏膜損傷與胃液EGF含量的關(guān)系研究很少。高+Gz值暴露作為一種很強的應(yīng)激因素，其產(chǎn)生的胃黏膜損傷程度可能與胃液EGF的分泌有關(guān)系，為進一步探究高+Gz值暴露后大鼠胃黏膜損傷的可能發(fā)生的機制，開展了本次實驗。

EGF是一種營養(yǎng)多肽，其作用廣泛，在降低胃黏膜損傷程度，在參與組織損傷修復(fù)過程中起著重要作用［16］。EGF與應(yīng)激性胃黏膜損傷的發(fā)生、發(fā)展有著密切聯(lián)系［17］，EGF能促進細胞增殖、分化和遷移，參與潰瘍再上皮化，填充黏膜缺損，在再生黏膜內(nèi)建上皮結(jié)構(gòu)，增加胃黏膜血流量，并且能夠顯著抑制胃酸分泌［17］。Hui等［18］報道外源性 EGF 可顯著增加血流量并參于黏膜早期的修復(fù)。EGF對維持胃腸道正常的生理功能具有重要作用。當(dāng)胃腸道出現(xiàn)強烈應(yīng)激時，體液中 EGF的量往往下降［19-20］，治療后體液中 EGF含量又會明顯增高［21］。

本實驗研究顯示，與對照組相比，+10 Gz暴露組和連續(xù)暴露實驗組大鼠胃黏膜損傷指數(shù)明顯大于相應(yīng)對照組(P＜0.05);胃黏膜大體觀察損傷程度亦較對照組明顯加重，在不同加速度的3個實驗組中，以+10 Gz組和重復(fù)暴露組大鼠胃黏膜損傷較重，+5Gz組損傷較輕。相應(yīng)的，與對照組相比，胃液EGF表達在+5 Gz組、+10 Gz組和重復(fù)暴露組均明顯減少，+10 Gz組和重復(fù)暴露組胃液EGF表達減少的程度較+5 Gz組更為顯著，3個實驗組間比較，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)。

本實驗結(jié)果說明模擬高+Gz暴露作為一種強烈應(yīng)激能夠造成大鼠胃黏膜損傷，并且隨著+Gz暴露值的增加，使胃黏膜潰損傷程度加重;同時，模擬高+Gz暴露能夠使胃液EGF表達減少，隨著+Gz暴露值的增加，胃液EGF表達逐漸下降。該結(jié)果使我們有理由認為+Gz暴露使胃液EGF表達減少可能是急性胃黏膜損傷的重要機制之一。分析其可能原因，模擬高+Gz值暴露應(yīng)激狀態(tài)下，交感、副交感神經(jīng)強烈興奮，體內(nèi)釋放大量兒茶酚胺、多巴胺、生長抑素等類物質(zhì)，影響全身代謝和內(nèi)分泌的變化，使全身血流重新分布，消化道黏膜供血減少，胃黏膜組織的血流量減少，降低氧和營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)，從而使胃黏膜分泌EGF減少，胃液EGF的減少通過削弱防御因子的作用，增加損害因子，參加了胃黏膜損傷的病理生理過程。國內(nèi)外許多實驗研究有著類似報道［22-25］，應(yīng)激性胃潰瘍患者胃液EGF含量較正常明顯降低，當(dāng)潰瘍愈合時，其胃液EGF含量亦明顯增高，EGF與胃潰瘍愈合、黏膜組織修復(fù)密切相關(guān)。

總之，本實驗探討了加速度+Gz或模擬加速度+Gz與大鼠胃黏膜損害程度的關(guān)系以及與胃液EGF之間的關(guān)系。結(jié)果表明，越高+Gz值暴露和重復(fù)暴露，大鼠胃黏膜損害程度越大，胃液EGF含量越低。該機制可能與+Gz值暴露降低了胃液中的表皮生長因子(EGF)表達有關(guān)。本實驗為進一步研究在不同+Gz值下暴露對飛行員胃腸黏膜損傷機理，為探討高+Gz暴露時飛行員胃腸損傷的深層次防護提供科學(xué)依據(jù)。

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