劉國濤陳 巧金麗明張 勤
丹參多酚酸鹽聯(lián)合聚維酮碘預(yù)防大鼠術(shù)后腸粘連
劉國濤1陳 巧1金麗明1張 勤2
目的 觀察丹參多酚酸鹽聯(lián)合聚維酮碘對(duì)大鼠術(shù)后腸粘連的影響,探討其可能作用機(jī)制。方法 選用SD雄性大鼠50只,隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組、丹參多酚酸鹽組、聚維酮碘組(PVP-I組)及丹參多酚酸鹽聯(lián)合PVP-I組(聯(lián)合組),每組10只。除對(duì)照組外,其余各組均制作腸粘連模型。對(duì)照組和模型組每天腹腔注射5%葡萄糖溶液;丹參多酚酸鹽組、PVP-I組和聯(lián)合組每天分別腹腔注射丹參多酚酸鹽、PVP-I和二者聯(lián)合,連續(xù)注射8天。大鼠于術(shù)后第7天開腹,肉眼觀察各組大鼠術(shù)后粘連分級(jí)情況;酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測各組大鼠血清和粘連組織白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)水平。結(jié)果 丹參多酚酸鹽組及聯(lián)合組腸粘連程度明顯低于模型組(P<0.05);丹參多酚酸鹽組、PVP-I組及聯(lián)合組血清和粘連組織IL-1β表達(dá)水平均顯著降低于模型組[(64.82±10.55)pg/mL、(70.93±16.06)pg/mL、(62.37±3.32)pg/mL vs(75.75±6.67)pg/mL,(178.90± 17.28)pg/mL、(190.76±34.16)pg/mL、(168.40±25.14)pg/mL vs(220.78±18.31)pg/mL,P<0.05或P<0.01)。丹參多酚酸鹽組、PVP-I組及聯(lián)合組血清和粘連組織TGF-β1表達(dá)水平均顯著降低于模型組[(36.77±5.25)pg/mL、(42.67±3.40)pg/mL、(21.90±1.15)pg/mL vs(54.93±4.75)pg/mL,(639.62± 118.31)pg/mL、(645.32±56.95)pg/mL、(609.87±64.88)pg/mL vs(759.87±178.42)pg/mL,P<0.05或P<0.01)。結(jié)論 丹參多酚酸鹽、PVP-I及二者聯(lián)合均能降低大鼠術(shù)后腸粘連程度,這可能與其降低血清和粘連組織中IL-1β和TGF-β1表達(dá)水平有關(guān)。
大鼠;腸粘連;丹參多酚酸鹽;聚維酮碘;白細(xì)胞介素-1β;轉(zhuǎn)化生長因子-β1
腸粘連是腹部手術(shù)后最常見的并發(fā)癥之一,文獻(xiàn)報(bào)道可高達(dá)60%~70%[1],術(shù)后腸粘連已成為導(dǎo)致腸梗阻的首要原因[2]。目前,仍然沒有令人滿意藥物或方法預(yù)防術(shù)后腸粘連。丹參多酚酸鹽是活血化瘀中藥丹參主要有效活性成分之一;聚維酮碘(PVP-I)是一種消毒防腐的碘狀水溶液,是1-乙烯基-2吡咯烷酮均聚物與碘的復(fù)合物,兩者在防治腸粘連方面已有報(bào)道[3-4]。本實(shí)驗(yàn)通過觀察丹參多酚酸鹽聯(lián)合PVP-I對(duì)大鼠術(shù)后腸粘連的預(yù)防作用及對(duì)血清和粘連組織中白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)含量的影響,探討其可能作用機(jī)制。
1.1 動(dòng) 物 健康清潔級(jí)SD雄性大鼠50只,體質(zhì)量(220±50)g。由浙江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。合格證號(hào):SCXK(滬)2008-0016,購自上海山西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。
1.2 試 劑 注射用丹參多酚酸鹽由上海綠谷制藥股份有限公司提供(批號(hào)Z20050249)。PVP-I溶液由杭州民生藥業(yè)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)(批號(hào)51003022)。IL-1β、TGF-β1酶聯(lián)免疫試劑盒、抗原修復(fù)液、二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色試劑盒:均購于南京奧多福尼生物科技有限公司(批號(hào)20111124)。
2.1 分 組 50只SD大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組、模型組、丹參多酚酸鹽組、PVP-I組及聯(lián)合組,每組10只。
2.2 動(dòng)物模型制備 除正常對(duì)照組外,其余均制作成腸粘連模型。術(shù)前12h禁食不禁水,稱重,以3%戊巴比妥鈉按30mg/kg腹腔注射麻醉。腹部剃毛,用
5%PVP-I和75%乙醇分別消毒,在無菌操作下取下腹部正中切口約2cm,開腹后提出盲腸,置于無菌洞巾上約5min,充分使?jié){膜干燥。以解剖刀輕刮整個(gè)盲腸漿膜面10遍,形成約1.0cm×1.0cm大小損傷面。再滴2滴無水乙醇于創(chuàng)面上,夾住盲腸系膜動(dòng)脈約2min,盲腸回納入腹腔原位,翻轉(zhuǎn)右側(cè)腹壁,在距切口旁約1cm處用解剖刀輕刮右側(cè)腹壁,形成約1.0cm×1.0cm大小的損傷面。將兩損傷面以5~0號(hào)醫(yī)用縫線固定,分兩層關(guān)閉腹腔。對(duì)照組開腹后提出盲析。計(jì)量資料用(±s)表示,多個(gè)樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA):若方差齊性,則采用LSD法;若方差不齊,則采用Tamhane,sT2法。計(jì)數(shù)資料的多個(gè)樣本均數(shù)比較采用非參數(shù)法(Nonparametric Tests-2 Independent Samples),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 大鼠腸粘連情況 與對(duì)照組比較,模型組動(dòng)物均發(fā)生腸粘連(P<0.01),且粘連程度較高。與模型組比較,丹參多酚酸鹽組、聯(lián)合組的腸粘連程度明顯減輕(P<0.05);但PVP-I組與模型組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。
3.2 血清IL-1β 模型組明顯高于對(duì)照組(P<0.05);與模型組比較,丹參多酚酸鹽組及聯(lián)合組血清IL-1β含量均降低(P<0.05或P<0.01),見表2。
3.3 血清TGF-β1 模型組明顯高于對(duì)照組(P<0.01);與模型組比較,丹參多酚酸鹽組、PVP-I組及聯(lián)合組血清IL-1β含量均降低(P<0.05或P<0.01),見表2。腸,翻轉(zhuǎn)右側(cè)腹壁,將盲腸與腹壁以5~0號(hào)醫(yī)用縫線固定回納入腹腔,分兩層關(guān)腹。術(shù)后各組動(dòng)物單籠飼養(yǎng)。
2.3 給 藥 對(duì)照組和模型組腹腔內(nèi)注射5%葡萄糖注射液4mL/kg;PVP-I組腹腔注射0.625%PVP-I溶液4mL/kg,丹參組腹腔注射丹參多酚酸鹽溶液10.9mg/kg,聯(lián)合組分別注射PVP-I及丹參多酚酸鹽溶液。從手術(shù)當(dāng)日起連續(xù)8天,每天1次。
2.4 觀察指標(biāo)及檢測方法 于術(shù)后第7天以3%戊巴比妥鈉按30mg/kg腹腔注射麻醉,做倒“U”形切口打開腹腔。參照Nair分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行粘連等級(jí)評(píng)分[5]:0級(jí),無粘連;Ⅰ級(jí),僅一條粘連帶;Ⅱ級(jí),兩條粘連帶;Ⅲ級(jí),多于兩條粘連帶而內(nèi)臟未直接粘連到腹壁;Ⅳ級(jí),不管有多少粘連帶,內(nèi)臟直接粘連到腹壁。同時(shí)于下腔靜脈取血,以4000r/min離心20min,分離血清,置于超低溫冰箱中保存,采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清IL-1β和TGF-β1含量;于粘連最嚴(yán)重處取粘連組織,采用酶聯(lián)免疫吸附測定粘連組織IL-1β及TGF-β1表達(dá)。
2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分
表1 各組大鼠腸粘連肉眼分級(jí)(只)
表2 各組大鼠血清IL-1β和TGF-β1表達(dá)水平(pg/mL,±s)
表2 各組大鼠血清IL-1β和TGF-β1表達(dá)水平(pg/mL,±s)
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01
組別對(duì)照組模型組丹參多酚酸鹽組PVP-I組聯(lián)合組只數(shù)10 10 10 10 10 IL-1β 62.45±7.94 75.75±6.67* 64.82±10.55△70.93±16.06 62.37±3.32△△TGF-β1 16.51±2.68 54.93±4.75** 36.77±5.25△42.67±3.40 21.90±1.15△△
3.4 粘連組織IL-1β 模型組明顯高于對(duì)照組(P<0.01);與模型組比較,丹參多酚酸鹽組、PVP-I組及聯(lián)合組血清IL-1β含量均降低(P<0.05或P<0.01),見表3。
3.5 粘連組織TGF-β1 模型組明顯高于對(duì)照組(P<0.01);與模型組比較,丹參多酚酸鹽組、PVP-I組及聯(lián)合組血清TGF-β1含量均降低(P<0.05或P<0.01);見表3。
表3 各組大鼠粘連組織IL-1β和TGF-β1表達(dá)水平(pg/mL,±s)
表3 各組大鼠粘連組織IL-1β和TGF-β1表達(dá)水平(pg/mL,±s)
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01
對(duì)照組模型組丹參多酚酸鹽組PVP-I組聯(lián)合組10 10 10 10 10 155.59±24.15 220.78±18.31** 178.90±17.28△190.76±34.16△168.40±25.14△△593.42±131.51 759.87±178.42** 639.62±118.31△645.32±56.95△609.87±64.88△△
正常腹膜有一定的纖維蛋白溶解功能,這種功能是由巨噬細(xì)胞分泌的纖維蛋白溶解酶原激活物(t-PA)啟動(dòng),最終將腹膜間皮細(xì)胞釋放的纖維蛋白溶解酶原轉(zhuǎn)變成纖維蛋白溶解酶。腹膜因機(jī)械損傷、組織缺血、異物刺激等引起炎癥時(shí),t-PA活性降低,并進(jìn)一步產(chǎn)生纖維蛋白溶解酶原激活物抑制物(PAI),影響纖維蛋白溶解酶原向纖維蛋白溶解酶轉(zhuǎn)變的過程,導(dǎo)致大量的纖維蛋白沉積,最終形成永久性粘連。在粘連形成的各個(gè)階段均有多種生長因子和細(xì)胞因子參與調(diào)控,其中IL-1和TGF-β影響較大。Kaidi等[6]報(bào)道在術(shù)前應(yīng)用IL-1抗體可明顯減輕試驗(yàn)大鼠的腹膜粘連程度,認(rèn)為在術(shù)后早期,血清中較高水平的IL-1與術(shù)后腹膜粘連形成呈顯著正相關(guān),IL-1是術(shù)后腹膜粘連形成的重要短期介質(zhì)。TGF-β在損傷、炎癥及纖維化的過程中起著橋梁作用,是啟動(dòng)和終止組織修復(fù)的一種主要肽類生長因子,其中TGF-β1起著關(guān)鍵性的作用[7]。TGF-β1是通過與靶細(xì)胞受體結(jié)合進(jìn)而傳導(dǎo)細(xì)胞間信號(hào),并參與細(xì)胞外基質(zhì)的合成和沉積,促進(jìn)基質(zhì)中膠原蛋白、纖維蛋白和蛋白多糖的合成,抑制其降解,增加血管形成,趨化成纖維細(xì)胞、單核細(xì)胞及巨噬細(xì)胞,啟動(dòng)一系列連鎖反應(yīng),破壞纖維蛋白降解與生成之間的平衡,導(dǎo)致纖維蛋白沉積,進(jìn)一步導(dǎo)致腹膜粘連的形成。本研究結(jié)果也表明,模型組大鼠術(shù)后血清和粘連組織IL-1β和TGF-β1水平較對(duì)照組明顯升高(P<0.05,P<0.01),提示IL-1β和TGF-β1與粘連形成有密切聯(lián)系。
丹參是唇形科鼠尾草屬植物,具有“活血祛瘀、安神除煩、涼血消癰”之功效,研究[8-9]表明,丹參具有改善腹膜組織缺血程度、減少炎癥反應(yīng)、減少損傷腹膜處膠原過度合成等藥理作用,能有效防治粘連。丹參多酚酸鹽是丹參主要有效成分。本實(shí)驗(yàn)研究中丹參多酚酸鹽組和聯(lián)合組腹腔內(nèi)注入的丹參多酚酸鹽被腹膜吸收,因其具有活血作用,可降低毛細(xì)血管的通透性,提高缺血部位組織細(xì)胞對(duì)氧的耐受性,使微循環(huán)得到改善,炎性物質(zhì)吸收加快,進(jìn)一步調(diào)節(jié)受損腹膜處炎癥因子的表達(dá)水平,降低炎癥反應(yīng)的程度,從而減少纖維蛋白的滲出,發(fā)揮防治粘連的作用。
PVP-I溶液的有效碘含量為3~5g/L,揮發(fā)殘?jiān)?.5%。由于載體PVP的作用,改變了碘的溶解性、穩(wěn)定性和刺激性,能有效控制術(shù)后炎癥的發(fā)生發(fā)展,是一種高效的殺菌消毒劑。臨床用于體腔沖洗或留置,預(yù)防和治療術(shù)后感染、粘連[10]。本實(shí)驗(yàn)中PVP-I大鼠的粘連等級(jí)有所降低,IL-1β和TGF-β1水平低于模型組,這可能與PVP-I稀釋液能有效控制腹腔內(nèi)感染源,降低術(shù)后炎癥反應(yīng)有關(guān)。PVP可能還可以作為丹參的載體,使丹參的藥效更持久,從而減少術(shù)后腸粘連的可能。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,丹參多酚酸鹽、PVP-I及兩者聯(lián)合,均能減輕術(shù)后粘連程度,并降低IL-1β和TGF-β1含量,兩者聯(lián)合效果更明顯。由此推斷,丹參多酚酸鹽聯(lián)合PVP-I防治大鼠術(shù)后腸粘連的作用機(jī)制可能與降低血清和粘連組織IL-1β和TGF-β1含量,降低炎癥反應(yīng),減少纖維蛋白沉積有關(guān)。
[1]王吉甫.胃腸外科學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2000:512.
[2]呂兵兵,徐斌,周振理.2020例腸梗阻病因及治療分析[J].中國中西醫(yī)結(jié)合外科雜志,2010,16(6):638-640.
[3]隋新兵,張勤,裘華森,等.丹參多酚酸鹽預(yù)防大鼠術(shù)后腸粘連的機(jī)制[J].中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報(bào),2007,5(5):521-524.
[4]蔡華芳.聚維酮碘預(yù)防術(shù)后粘連和感染的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究[J].中國消毒學(xué)雜志,2007,24(4):318-320.
[5]Nair SK,Bhat IK,Aurora AL.Role of proteolytic enzymes in the prevention of post-operative intraperitoneal adhesion[J].Arch Surg,1974,108(6):846-853.
[6]Kaidi AA,Nazzal M,Gurchumelidze T,et al.Preoperative administration ofantibodies against tumor necrosis factor-α(TNF-α)and interleuk in-1(IL-1)and their impact on peritoneal adhesion formation[J].Am Surg,2005,61(7):569-575.
[7]Falk P,Bergstrom M,Palmgren I,et al.Studies of TGF-β(1-3)in Serosal Fluid During Abdominal Surgery and Their Effect on In Vitro Human Mesothelial Cell Proliferation[J].Surg Res,2008,12(9):1123-1125.
[8]曾煦欣,王春霞,王芳,等.丹參對(duì)大鼠粘連成纖維細(xì)胞增殖與膠原合成的作用研究[J].中華中醫(yī)藥雜志,2011,26(8):1839-1841.
[9]曾煦欣,王芳,蔣泓,等,丹參抑制人粘連成纖維細(xì)胞增殖的作用研究[J].中國藥房,2011,22(27):2514-2517.
[10]王志偉,吳印愛,李德祥,等.急性彌漫性腹膜炎術(shù)中腹腔灌洗的臨床效果[J].臨床軍醫(yī)雜志,2012,30(1):28-29.
(收稿:2014-08-06 修回:2014-11-20)
Salvianolate Combined w ith Povidone-iodine in Prevention of Intestinal Adhesion in Rats
LIU Guotao1,CHEN Qiao1,JIN Liming1,ZHANG Qin2. 1Department of General Surgery,First Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medica University,Hangzhou(310006),China;2Department of Surgery,Zhejiang Provincial People's Hospital,Hangzhou(310014),China
Objective To investigate the effects of salvianolate and povidone-iodine on postoperative intestinal adhesion in rats.M ethods Fifty male SD rats were randomly divided into 5 groups:blank control group,model group,salvianolate group,povidone-iodine group and salvianolate combined with povidone-iodine group(combination group),with 10 rats in each group.A intestinal adhesion modeling was established in rats,and then each group were given the corresponding drugs(intraperitoneal injection of 5%glucose solution,4mL/kg;salvianolate 10.9mg/kg; 0.625%povidone-iodine,4mL/kg)for 8d.On the 7th day,rats underwent open surgery in abdomen to observe and grade intestinal adhesion by macroscopy.The level of interleukin-1βand transform growth factor-β1 in blood samples and adhesive tissue samples was determined by ELISA.Results Compared with model group,the grade of intestinal adhesion in salvianolate group and combination group was significantly lower(P<0.05);the level of IL-1β in blood samples and tissue samples in salvianolate group,povidone-iodine group and combination group were lower(blood:75.75±6.67pg/mL vs 64.82±10.55pg/mL,70.93±16.06pg/mL,and 62.37±3.32pg/mL;tissue:220.78±18.31pg/ mL vs 178.90±17.28pg/mL,190.76±34.16pg/mL,168.40±25.14pg/mL;P<0.05 or P<0.01);the level of TGF-β1 in blood samples and tissue samples in salvianolate group,povidone-iodine group and combination group were lower(blood:54.93±4.75pg/mL vs 36.77±5.25pg/mL,42.67±3.40pg/mL,and 21.90±1.15pg/mL;tissue:759.87±178.42pg/mL vs 639.62±118.31pg/mL,645.32±56.95pg/mL,609.87±64.88pg/mL;P<0.05 or P<0.01).Conclusion Both of sal-vianolate and povidone-iodine and their combination can effectively prevent intestinal adhesion after abdominal operation in rats,which may be related to reduction of IL-1βand TGF-β1 in peripheral blood and tissues.
rats;intestinal adhesion;salvianolate;povidone-iodine;IL-1β;TGF-β1
浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科學(xué)研究基金計(jì)劃(No.2010KYA148)
1浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院普外科(杭州 310006);2浙江省人民醫(yī)院外科(杭州 310014)
張勤,E-mail:hz66cn@163.com