(廣西中醫(yī)藥大學附屬瑞康醫(yī)院感染一科,南寧市 530011,電子郵箱:dwx857@163.com)
肝硬化門靜脈高壓(portal hypertension,PHT)以門靜脈系統(tǒng)壓力升高為主要特點,常引起腹水、脾腫大、肝性腦病等并發(fā)癥,嚴重影響患者的生存質量,是臨床死亡的主要原因之一。門靜脈系統(tǒng)血流紊亂是PHT發(fā)病機制之一,門靜脈內皮細胞內襯于脈管的內壁,是最早感受血流變化并產生應答的效應細胞[1]。有研究表明內皮細胞誘導的血管活性物質與PHT的形成及維持密切相關[2-3]。因此研究血流動力學及效應內皮細胞具有重要價值,也一直是PHT研究的熱點。我們在前期研究中發(fā)現,結合牛磺酸和天然?;撬峋幸种聘卫w維化的作用[4-7]。本研究通過觀察天然?;撬釋HT大鼠血流動力學及其效應內皮細胞的影響,進一步探討PHT形成的機制及治療方法。
1.1 動物及藥物 實驗用無特定病原體級雄性SD大鼠80只,6~7周齡,體重(180±20)g,由廣西醫(yī)科大學動物實驗中心提供,動物合格證:SCXK桂2009-0002。天然?;撬釣椴捎脽崴崛》╗8]從烏蛤肉中提取而得,采用紅外光譜儀鑒定藥品質量,純度要求達到98.5%以上。
1.2 實驗儀器 MFV-3200型電磁流量計、RM-6300型八道生理記錄儀購自日本Nihon Kohden公司,壓力換能器、SMUP-PC型生物信號處理系統(tǒng)、計算機圖像分析軟件MP-100、MFLab 2.00數據采集系統(tǒng)由廣西中醫(yī)藥大學生理教研室提供(西安明克斯檢測設備有限公司),MT-2型熒光倒置顯微鏡、顯微攝像及錄像系統(tǒng)購自Olympus公司,TSD145型激光多普勒組織灌注圖像儀購自美國BIOPAC公司,H-7650型透射電子顯微鏡購自日本日立公司。
1.3 方法
1.3.1 建立動物模型:采用復合因素法建立肝硬化PHT大鼠模型,首次按0.5 ml/100 g體重給予大鼠腹部皮下注射60%橄欖油+40%四氯化碳混合液后,每隔3 d按0.3 ml/100 g體重皮下注射給藥1次(配方同上),15%酒精為唯一飲料,同時輔以20%豬油、0.5%膽固醇、79.5%玉米面混合飼料喂養(yǎng)。造模8周后,按隨機數字表法抽3只大鼠行門靜脈血流及肝臟組織病理學檢測,確定肝硬化PHT模型制備成功(以肝臟組織病理學檢查可見大小不等的假小葉形成為制備成功)后進行后續(xù)干預實驗。
1.3.2 分組與干預:建模成功后按隨機數字表法抽取45只肝硬化PHT大鼠,采用隨機數字表法分為結合?;撬峤M(A組)、天然?;撬峤M(B組)和對照組,每組15只,A組按0.6 g/(kg·d)給予牛磺酸灌胃,B組按0.6 g/(kg·d)給予天然?;撬峁辔?,對照組大鼠給予相同劑量0.9%氯化鈉溶液灌胃,療程均為21 d。
1.3.3 肝臟血流灌注量(hepatic perfusion volume,HPV)測定:最后一次給藥后當晚大鼠禁食,次日用10%水合氯醛按0.3 ml/100 g腹腔注射麻醉。將大鼠以仰臥位四肢無創(chuàng)固定于實驗臺上,腹部及頸部剪毛,消毒鋪巾,取劍突下正中切口,剪開腹壁,暴露肝臟,肝臟周圍以溫生理鹽水紗布包裹,以20滴/min的速度在紗布表面持續(xù)滴39℃的0.9%氯化鈉溶液,實驗室溫度控制在24℃~26℃,濕度控制在35%~40%,使肝臟盡量處于接近生理的環(huán)境。打開激光多普勒組織灌注圖像儀和組織灌注圖像軟件,固定激光探頭與肝臟表面相距約10 cm,保證激光垂直照射到肝臟表面,注意控制實驗室的光線強度。計算機控制激光探頭自動掃描肝臟表面,檢測記錄肝臟微循環(huán)血液灌流量3 min,連續(xù)監(jiān)測兩次,取平均值。
1.3.4 門靜脈血流動力學的測定:檢測肝臟血液灌流量后,逐層剝離門靜脈表面組織,游離出門靜脈主干,一側插入適宜的電磁探頭,電磁流量計測量門靜脈血流量(portal venous flow,PVF),待血流穩(wěn)定后,測量5次取其平均值。游離腸系膜靜脈,插入PV-50導管至門靜脈主干,通過壓力換能器,應用八道生理記錄儀測定門靜脈壓力(portal venous pressure,PVP)、門靜脈阻力(portal vein resistance,PVR)及平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)。操作過程室溫均保持24℃~26℃,檢測前用肝素鈉-生理鹽水溶液沖洗各種導管。記錄大鼠血流動力學數據并輸入計算機,采用MFLab 2.00生理學實驗軟件包處理數據。
1.3.5 門靜脈內皮細胞超微結構的觀察:取相同部位新鮮門靜脈主干,切成大小約1 mm×1 mm×1 mm標本,置于4℃預冷的4%戊二醛,固定24 h,再經1%四氧化鋨固定2 h,常規(guī)乙醇和丙酮脫水,加丙酮-環(huán)氧樹脂812環(huán)氧樹脂包埋,修塊及切片,鈾-鉛染色,透視電鏡下觀察門靜脈內皮細胞的超微結構。
1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料以(x±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD-t法。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1 3組大鼠門靜脈血流動力學指標比較 A組及B組PVP、PVR、PVF均低于對照組(均P<0.05),見表1。對照組、A組、B組MAP、HPV水平依次升高(P<0.05),見表2。
表1 3組大鼠PVP、PVR、PVF比較(x±s)
注:與對照組比較,*P<0.05。
表2 3組大鼠MAP及HPV比較(x±s)
注:與對照組比較,*P<0.05,與A組比較,#P<0.05。
2.2 3組大鼠門靜脈內皮細胞的超微結構 對照組大鼠門靜脈內皮細胞有不同程度變性,細胞核變性或脫落,基底膜完整性遭到破壞,連接松散;A組門靜脈內皮細胞結構完整,細胞膜、細胞質、細胞核基本正常,但基底膜較厚;B組大鼠門靜脈內皮細胞結構完整,基底膜無增厚,細胞膜、細胞質、細胞核正常。見圖1。
圖1 3組大鼠門靜脈內皮細胞超微結構(透視電子顯微鏡,×15 000)
門靜脈系統(tǒng)血流動力學的紊亂是PHT形成與進展的重要機制之一,“后向血流”與“前向血流”是PHT發(fā)病機制的兩種學說?!昂笙蜓鳌睂W說認為肝內血管收縮和舒張調節(jié)失衡導致門脈血管阻力的增加是PHT形成與進展的主要決定因素?!扒跋蜓鳌睂W說認為門靜脈高壓的始動因子是周邊血管擴張,MAP降低,血管阻力降低,血容量增多,從而形成全身高動力循環(huán)綜合征。這兩種機制在PHT的形成中均發(fā)揮了重要的作用[9-10]。
內皮細胞是血流接觸的效應細胞,其誘導產生的血管活性物質一氧化氮(nitric oxide,NO)及一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)與PHT的形成密切相關[3]。正常情況下NO、NOS與內皮素-1(endothelin-1,ET-1)處于相對平衡狀態(tài)[11]。我們在前期研究中發(fā)現[2],PHT形成后,門靜脈內皮細胞損傷變性,其分泌的血管活性物質(如NO、NOS與ET-1)平衡失調,血漿中NO、NOS水平升高而ET-1水平降低,使PHT得以維持或惡化,這與PHT的“前向血流”學說相似。本研究結果顯示:與大鼠相關指標正常參考值[2,7]比較,肝硬化PHT大鼠PVP、PVR、PVF升高,MVP降低,門靜脈內皮細胞超微結構異常,符合PHT “前向血流” 機制學說;而HPV下降,則說明肝內血管收縮和舒張失調,符合“后向血流”機制學說。因此圍繞PHT的“后向血流”與“前向血流”機制學說,恢復和維持肝臟及門脈系統(tǒng)正常血流動力學,是預防和治療PHT的重要措施。
目前西藥治療PHT的途徑較單一,而中醫(yī)藥治療具有多途徑、多環(huán)節(jié)、多靶向干預的特點,針對PHT發(fā)生機制中的多個環(huán)節(jié)起作用,可彌補西醫(yī)作用途徑單一的缺點。天然?;撬釓臑醺蛉庵刑崛?,現代藥理學研究表明其具有解毒護肝抗腫瘤、增強機體免疫功能等作用,大劑量使用無相關不良反應。我們的前期研究顯示,天然?;撬峥蓽p輕肝細胞炎癥反應及肝臟線粒體脂質過氧化,改善肝臟微循環(huán),降低肝內血管阻力,從而抑制PHT[4-7]。
本研究結果顯示,天然?;撬岷徒Y合牛磺酸均可改善肝硬化PHT大鼠門靜脈血流動力學指標(PVP、PVR、PVF),而天然?;撬岣纳芃VP及HPV的效果優(yōu)于結合牛磺酸(P<0.05),改變門靜脈內皮細胞超微結構的效果更佳。這些提示天然?;撬嵩诟纳芇HT大鼠的“后向血流”效果優(yōu)于結合?;撬?,而其逆轉PHT的作用機制可能與同時干預“后向血流”與“前向血流”有關。
綜上所述,天然?;撬峥蓽p輕肝硬化PHT大鼠門靜脈壓力,改善效應內皮細胞的超微結構,且其效果優(yōu)于結合?;撬?。本研究主要觀察天然?;撬釋ρ鲃恿W指標及內皮細胞的影響,但肝硬化PHT病因及發(fā)病機制尚未完全清楚,“后向血流”與“前向血流”學說蘊含多學科的交叉融合,涉及細胞分子水平、蛋白、生物力學及各種信號傳導因子等,今后將從這幾方面進一步深入研究天然?;撬嶂委煂Ω斡不疨HT的作用機制。