劉 雷,莊麗維
(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院 消化內(nèi)科,黑龍江 哈爾濱150001)
急性壞死性胰腺炎 (Acute necrotics pancreatitis,ANP)是臨床常見的急重癥,其死亡率高。急性胰腺炎的嚴(yán)重程度與炎癥細(xì)胞因子和化學(xué)因子的激活有關(guān)。細(xì)胞因子瀑布樣釋放是急性胰腺炎不斷惡化的關(guān)鍵因素。因此抑制炎癥反應(yīng)及細(xì)胞因子的釋放,將有利于急性胰腺炎的治療。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,大黃素能抑制炎癥因子和細(xì)胞因子的釋放,從而對(duì)急性胰腺炎起治療作用。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn),大黃素對(duì)急性胰腺炎(Acute pancreatitis,AP)具有確切的療效,可明顯減輕胰腺組織的損傷及其并發(fā)癥的發(fā)生[1,2]。本實(shí)驗(yàn)中,我們從大黃素對(duì)細(xì)胞因子的抑制方面對(duì)大黃素治療急性壞死性胰腺炎做一實(shí)驗(yàn)研究,同時(shí)觀察大黃素干預(yù)后胰腺組織的病理變化情況。
健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,重250-300克,購(gòu)于哈爾濱醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,在室溫20-28℃,相對(duì)濕度40%-70%的動(dòng)物房?jī)?nèi)飼養(yǎng);大黃素購(gòu)自哈爾濱醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。L-精氨酸購(gòu)于Sigma公司。
1.2.1 動(dòng)物分組及模型制作 40只SD大鼠隨機(jī)分為4組:對(duì)照組、ANP組、大黃素預(yù)防組、大黃素治療組,每組各10只。實(shí)驗(yàn)前大鼠禁食12h,不禁水。ANP組:腹腔注射精氨酸2g/kg,間隔1h,共2次,第一次注射24h后造模成功。預(yù)防組,股靜脈注射大黃素25mg/kg,共2次,間隔1h,第二次注射大黃素后30min腹腔注射精氨酸2g/kg,間隔1h,共2次。治療組:腹腔注射精氨酸2g/kg,間隔1h,共2次,第二次注射精氨酸后30min股靜脈注射大黃素25mg/kg,共2次,間隔1h。對(duì)照組:股靜脈注射同等劑量生理鹽水。各組大鼠于造模后24h腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉,開腹,下腔靜脈取血,分離血漿保存于-70℃冰箱備測(cè),分離整個(gè)胰腺稱重,取胰頭部胰腺組織,用10%福爾馬林固定,用于組織病理學(xué)檢查。
1.2.2 觀察指標(biāo) a.血漿淀粉酶、TNF-α及IL-1β的檢測(cè) 血漿淀粉酶采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè),按全自動(dòng)生化分析儀標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程操作。血TNF-α、IL-1β采用雙抗體夾心ABC-ELISA方法檢測(cè),嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。b.血漿腎素及血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)的檢測(cè) 血漿腎素和血管緊張素Ⅱ采用放免法進(jìn)行檢測(cè)。c.胰腺/體重比值的測(cè)定 胰腺/體重比值代表了胰腺水腫的程度。分離整個(gè)胰腺組織進(jìn)行稱重,并與大鼠體重相比較。d.組織學(xué)檢查
取大鼠胰頭部胰腺組織一塊,10%中性甲醛固定18-24h,脫水石蠟包埋,4μm切片,蘇木精-伊紅染色(HE),應(yīng)用Schmidt評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[3]進(jìn)行組織學(xué)評(píng)分。
所有數(shù)據(jù)均以±s表示。應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析、方差齊性檢驗(yàn)及t檢驗(yàn)處理數(shù)據(jù),P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
大黃素預(yù)防和治療兩組大鼠的血漿淀粉酶水平與ANP組相比均有明顯下降,與ANP組比較差異顯著,P<0.05,但是仍然明顯高于正常對(duì)照組,見表1。
大黃素干預(yù)兩組大鼠血漿 TNF-α、IL-1β水平較ANP組明顯下降,預(yù)防組和治療組與ANP組比較差異均顯著,P<0.05,與對(duì)照組比較差異不顯著,P>0.05,見表1。
表1 大鼠血漿淀粉酶、TNF-α及IL-1β的水平
大黃素干預(yù)的兩組大鼠,其血漿腎素和AngⅡ水平與ANP組比較沒有明顯的變化,P>0.05,但是大黃素干預(yù)組及ANP組的腎素和AngⅡ水平均較正常對(duì)照組明顯升高,P<0.01,見表2。
表2 4組大鼠血漿腎素、AngⅡ水平
預(yù)防組與治療組的胰腺水腫程度明顯減輕,與ANP組比較差異顯著,P<0.05,但仍沒有降到正常水平,與正常對(duì)照組相比仍有較為明顯的水腫,P<0.01,見表3。
表3 4組大鼠胰腺/體重比值變化
大黃素處理的兩組大鼠胰腺組織水腫明顯減輕,炎細(xì)胞浸潤(rùn)減少,脂肪壞死和出血減輕,組織學(xué)評(píng)分顯著下降;然而大黃素預(yù)防組和治療組兩組大鼠的胰腺組織與正常對(duì)照組比較仍有顯著差異,P<0.01。見表4,圖1-4。
表4 4組大鼠胰腺組織病理學(xué)評(píng)分
圖1 正常胰腺組織病理改變(HE,×100)
圖2 ANP組胰腺組織病理改變(HE,×100)
圖3 大黃素預(yù)防組胰腺組織病理改變(HE,×100)
圖4 大黃素治療組胰腺組織病理改變(HE,×100)
急性壞死性胰腺炎病情兇險(xiǎn),死亡率高。胰腺細(xì)胞內(nèi)消化酶的激活和胰腺的自我消化是急性胰腺炎發(fā)病的主要病理生理基礎(chǔ)。胰腺炎病情的嚴(yán)重程度與炎癥細(xì)胞因子和化學(xué)因子在胰腺遠(yuǎn)隔器官的激活相關(guān)[4]。細(xì)胞因子瀑布樣釋放是急性胰腺炎不斷惡化的關(guān)鍵因素。TNF和IL-1是胰腺炎時(shí)炎癥反應(yīng)過程中兩個(gè)主要的細(xì)胞因子,其與局部和全身的組織破壞密切相關(guān),TNF能刺激其他細(xì)胞因子的釋放,在炎癥反應(yīng)過程中發(fā)揮著“扳機(jī)樣”作用,若急性胰腺炎患者循環(huán)中出現(xiàn)上述細(xì)胞因子,則預(yù)后極差[5]。正常腸道有其完整的黏膜屏障功能和通透性,從而將腸道中的細(xì)菌和內(nèi)毒素分隔開來。急性胰腺炎時(shí)腸道黏膜的屏障功能及通透性均有不同程度的受損,使得腸道中菌群和內(nèi)毒素發(fā)生移位,移位的菌群和內(nèi)毒素將會(huì)加重全身性炎癥反應(yīng)的發(fā)展[6]。
實(shí)驗(yàn)中,我們測(cè)得ANP組血淀粉酶、TNF-α及IL-1β的水平升高,而大黃素干預(yù)組血淀粉酶、TNF-α及IL-1β明顯下降,說明大黃素可明顯降低血淀粉酶、TNF-α及IL-1β的水平,與國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道一致[7]。究其原因,可能是大黃素通過抑制TNF-α等細(xì)胞因子生成,減少氧自由基生成及中性粒細(xì)胞聚集與活化,從而對(duì)腸黏膜起保護(hù)作用[8],進(jìn)而抑制腸道中菌群和內(nèi)毒素移位,腸道中菌群和內(nèi)毒素移位減少,將會(huì)使細(xì)胞因子如 TNF-α,IL-1β的水平下降,這樣在大黃素的作用下,腸道形成良性循環(huán),抑制了炎癥細(xì)胞因子的激活與釋放,抑制了炎癥反應(yīng),保護(hù)了腸黏膜的屏障功能及通透性,從而發(fā)揮其防治胰腺炎的作用。
腎素-血管緊張素(RAS)系統(tǒng)是胰腺微循環(huán)障礙中重要的應(yīng)激系統(tǒng)。ANP時(shí),機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài),胰腺局部及體循環(huán)RAS系統(tǒng)異常激活,生成大量的血管緊張素Ⅱ(AngⅡ),與胰腺血管內(nèi)皮細(xì)胞、胰管上皮及腺泡細(xì)胞上的AngⅡ受體結(jié)合[9],使胰腺微血管強(qiáng)烈的收縮,從而引起胰腺局部的缺血、壞死。
本實(shí)驗(yàn)中,ANP組血腎素和AngⅡ水平較對(duì)照組有所升高,而大黃素干預(yù)組血中腎素和AngⅡ水平與ANP組無顯著差異,這與王剛等[10]的報(bào)道不相符;原因可能是后者選用的藥材為大黃,因大黃中除含有大黃素外,還含有其它有效成份,可能是大黃中的其它有效成份參與了對(duì)腎素-血管緊張素系統(tǒng)的抑制;另外,后者還聯(lián)合早期腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)對(duì)ANP進(jìn)行干預(yù),早期腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)可能也參與了對(duì)腎素-血管緊張素系統(tǒng)的抑制[10]。
胰腺組織的水腫程度反映了病情的嚴(yán)重程度,實(shí)驗(yàn)中我們觀察到ANP組胰腺水腫明顯,大黃素干預(yù)組胰腺組織水腫程度較ANP組減輕。同時(shí),大黃素干預(yù)組胰腺組織的病理學(xué)評(píng)分也明顯下降,鏡下觀察到胰腺組織壞死、水腫范圍及炎細(xì)胞浸潤(rùn)程度較ANP組明顯減輕,而ANP組胰腺組織廣泛壞死,彌漫性水腫及大量炎細(xì)胞浸潤(rùn),胰腺小葉結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。上述表明,大黃素可減輕急性壞死性胰腺炎時(shí)胰腺組織的損傷。
大黃素干預(yù)后胰腺組織的病理學(xué)改觀受多方面因素的影響:其一、大黃素通過抑制胰酶及細(xì)胞因子的激活與釋放,抑制胰腺局部的炎癥反應(yīng),從而減輕炎癥反應(yīng)對(duì)胰腺組織的損傷;其二、通過細(xì)胞凋亡途徑;細(xì)胞凋亡是由基因控制的細(xì)胞程序性的死亡,其與細(xì)胞壞死有著本質(zhì)的區(qū)別,細(xì)胞凋亡不釋放細(xì)胞內(nèi)容物和炎癥介質(zhì),不會(huì)引起炎癥反應(yīng)。因此,細(xì)胞凋亡是細(xì)胞的一種自我保護(hù)機(jī)制,急性壞死性胰腺炎時(shí)胰腺組織的損害程度與細(xì)胞凋亡率成反相關(guān),大黃素可誘導(dǎo)胰腺細(xì)胞的凋亡,防止胰腺腺泡的壞死,從而對(duì)胰腺炎起治療作用[11-13]。
綜上所述,大黃素治療急性壞死性胰腺炎不是通過單一途徑實(shí)現(xiàn)的,而是通過多"靶點(diǎn)"對(duì)急性壞死性胰腺炎起防治作用。如抑制胰酶的分泌與活化,抑制細(xì)胞因子的激活與釋放,保護(hù)腸黏膜功能的完整性及促進(jìn)胰腺腺泡細(xì)胞凋亡等方面發(fā)揮其治療急性壞死性胰腺炎的作用。
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