外源性IGF-Ⅰ對急性壞死性胰腺炎大鼠胰腺病理損傷的影響

郭豫學(xué) 王映珍 王世文 李自力 孫志江 牛天平 唐艷

外源性IGF-Ⅰ對急性壞死性胰腺炎大鼠胰腺病理損傷的影響

郭豫學(xué) 王映珍 王世文 李自力 孫志江 牛天平 唐艷

重癥急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)的發(fā)病機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的、多因素參與的病理生理過程。參與SAP發(fā)生發(fā)展過程中的炎癥性細(xì)胞因子包括TNF-α 、IL-1β、IL-6、IL-8、血小板活化因子等[1]，抗炎癥細(xì)胞因子包括TGF-β和IL-l0等。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用外源性生長調(diào)節(jié)素(insulin-like growth factor Ⅰ，IGF-Ⅰ)干預(yù)治療急性壞死性胰腺炎(ANP)大鼠,以觀察其對ANP大鼠血漿TNF-α、IL-10水平及胰腺病理損傷的影響。

一、材料與方法

1．動物模型與分組：健康雄性Wistar大鼠72只，體重(200±20)g，購自蘭州大學(xué)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心。按照隨機(jī)數(shù)字法分為假手術(shù)組(SO組)、ANP組、IGF-Ⅰ組，每組又分術(shù)后6、12、24 h 3個(gè)時(shí)間點(diǎn)。ANP組和IGF-Ⅰ組采用胰膽管逆行推注5%?；悄懰徕c溶液0.1 ml/100 g體重的方法制備ANP模型,SO組推注等量生理鹽水。IGF-Ⅰ組于術(shù)前0.5 h和術(shù)后3 h經(jīng)后肢內(nèi)側(cè)皮下注射IGF-Ⅰ溶液(濃度20 μg/ml)2.5 ml/kg體重，而SO組和ANP組則于相同時(shí)間點(diǎn)注射等量生理鹽水。術(shù)后禁食，自由飲水。

2．標(biāo)本采集：每組動物分別于術(shù)后6、12、24 h各取8只，麻醉后無菌條件下取右心室血5 ml，加入滅熱源的肝素抗凝管，分離血漿后保存于-70℃待檢。開腹取胰頭部胰腺組織，置10%甲醛溶液固定。

3．血淀粉酶、IL-10和TNF-α測定：全自動生化分析儀測定血淀粉酶。用BIO-rad 550型酶標(biāo)儀(美國 BIO-rad公司)，采用ELISA法測定血漿IL-10和TNF-α。

4．胰腺組織病理形態(tài)學(xué)觀察：固定的胰腺組織常規(guī)脫水、包埋、切片、HE染色。由兩名病理科醫(yī)師采用Kusske組織學(xué)評估標(biāo)準(zhǔn)[2]評估胰腺損傷程度。

二、結(jié)果

1．血淀粉酶、TNF-α和IL-10水平的變化：ANP組各時(shí)間點(diǎn)的血淀粉酶、TNF-α和IL-10水平均較SO組顯著升高(Plt;0.05或lt;0.01)。IGF-Ⅰ組12、24 h的血淀粉酶較ANP組同時(shí)點(diǎn)顯著降低(Plt;0.05)，與SO組無顯著差異；而血漿IL-10水平則較ANP組顯著升高(Plt;0.05或lt;0.01)。IGF-Ⅰ組各時(shí)間點(diǎn)血漿TNF-α均較ANP組顯著下降(Plt;0.05)，但仍顯著高于SO組(Plt;0.05，表1)。

2．胰腺組織病理學(xué)改變：光鏡下，ANP 6 h組可見胰腺組織結(jié)構(gòu)輕度紊亂，間質(zhì)水腫明顯，少量炎性細(xì)胞浸潤，腺泡細(xì)胞壞死，但小葉結(jié)構(gòu)尚清晰，部分大鼠胰腺可見出血；24 h組胰腺組織結(jié)構(gòu)紊亂，小葉結(jié)構(gòu)模糊，腺泡細(xì)胞大部分壞死，可見孤島狀腺泡結(jié)構(gòu)，壞死胰腺組織周圍可見炎性細(xì)胞浸潤，間質(zhì)充血、出血。IGF-Ⅰ24 h組與ANP組比較，胰腺小葉間水腫、出血、脂肪變性、壞死及炎癥細(xì)胞浸潤均有所減輕(圖1)。

ANP組各時(shí)點(diǎn)胰腺的病理分值較SO組明顯增高(Plt;0.05)，而IGF-Ⅰ組較ANP組下降，其中12 h和24 h點(diǎn)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05，圖2)。

討論近年的各種研究數(shù)據(jù)表明，白細(xì)胞浸潤和眾多細(xì)胞因子尤其是前致炎因子的釋放在胰腺炎時(shí)的胰腺局部損害與全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)以至多器官功能衰竭(MOF)的發(fā)生發(fā)展中起主要作用。

表1 各組大鼠血清淀粉酶、IL-10和TNF-α的變化

注：與SO組相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較,*Plt;0.05,**Plt;0.01；與ANP組相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較,ΔPlt;0.05,ΔΔPlt; 0.01

A、B、C：SO組6、12、24 h；D、E、F：ANP組6、12、24 h；G、H、I：IGF-Ⅰ組6、12、24 h

圖1各組胰腺組織病理學(xué)改變(HE ×400)

圖2 各組大鼠的胰腺病理評分

TNF-α是聯(lián)系特異性免疫和炎癥反應(yīng)的重要因子，TNF-α在急性胰腺炎(AP)由局部病變發(fā)展到全身性病損過程中起著重要作用，其水平與AP預(yù)后呈正相關(guān)[3]。IL-10是免疫系統(tǒng)的惟一具有免疫下調(diào)作用的細(xì)胞因子，具有免疫抑制和抗炎癥作用， Van Laethem等[4]報(bào)道，在誘導(dǎo)胰腺炎之前和其間給予IL-10可以減輕胰腺炎的嚴(yán)重程度。Warzecha等[5]的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給予蛙皮素誘導(dǎo)的動物外源性IL-10可以減輕胰腺的損害，降低血漿脂肪酶的活性和血漿IL-1b的濃度，還可以增加胰腺的血流量和胰腺DNA的合成。

IGF-Ⅰ又稱生長調(diào)節(jié)素，是由70個(gè)氨基酸組成的具有內(nèi)分泌、自分泌及旁分泌特性的單鏈多肽，主要由肝細(xì)胞合成和分泌，對機(jī)體生長發(fā)育起著重要調(diào)節(jié)作用[6]。IGF-Ⅰ可以誘導(dǎo)胰腺腺泡細(xì)胞和β細(xì)胞的增殖，在胰腺部分切除和AP時(shí)都有IGF-ⅠmRNA的過度表達(dá)，提示IGF-Ⅰ參與了胰腺的再生過程。IGF-Ⅰ對SAP時(shí)胰腺的保護(hù)作用主要有以下幾個(gè)方面：(1)減輕白細(xì)胞的浸潤和減少IL-1β的產(chǎn)生，從而可以減輕胰腺的損害[6]；(2)改善胰腺炎時(shí)胰腺的微循環(huán)；(3)保護(hù)腸黏膜屏障，抑制腸道細(xì)菌易位。王映珍等[7]報(bào)道外源性IGF-Ⅰ可明顯降低ANP大鼠血漿內(nèi)毒素、二胺氧化酶水平，減輕ANP時(shí)小腸組織的損傷，對腸黏膜屏障具有一定的保護(hù)作用。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，IL-10水平在造模后6 h雖然明顯增高，但此后逐漸降低，說明這種應(yīng)激的抗炎反應(yīng)還不足以對抗強(qiáng)大的促炎反應(yīng)，使病情進(jìn)一步發(fā)展。而TNF-α水平在ANP明顯增高，且與胰腺病理評分呈正相關(guān)。給予外源性IGF-Ⅰ治療后血漿淀粉酶活性、TNF-α濃度明顯降低，而IL-10濃度較ANP組增高，胰腺組織病理改變減輕，病理評分明顯下降，表明IGF-Ⅰ通過下調(diào)TNF-α和上調(diào)IL-10從而減輕ANP時(shí)的胰腺損害。

[1] Kazbay K,Tarnasky PR,Hawes RH,et al.Increased transforming growth factor beta in pure pancreatic juice in pancreatitis.Pancreas,2001,22:193-195.

[2] Kusske AM,Rongione AJ,Ashley SW,et al.Interleukin-10 prevents death in lethal necrotizing pancreatitis in mice.Surgery,1996,120:284 - 289.

[3] Mews P,Philips P,Fahmy R,et al.Pancreatic stellate cells respond to inflammatory cytokines:Potential role in chronic Pancreatitis.Gut,2002,50:535-541．

[4] Van Laethem JL,Marchant A,Delvaux A,et al.Interleukin 10 prevents necrosis in murine experimental acute pancreatitis.Gastroenterology,1995,108:1917-1922.

[5] Warzecha Z,Dembinski A,Ceranowicz P,et al.IGF-Ⅰ stimulates production of interleukin-10 and inhibits development of caerulein-induced pancreatitis.J Physiol Pharmacol,2003,54:575-590.

[6] Rosen CJ,Pollak M.Circulating IGF-Ⅰ:New perspectives for a new century.Trends Endocrinol Metab,1999,10:136-141.

[7] 王映珍,王世文,李培杰,等.胰島素樣生長因子-Ⅰ對重癥急性胰腺炎大鼠小腸黏膜上皮細(xì)胞bax和bcl-2 mRNA表達(dá)的影響.世界華人消化雜志,2008,16:1396-1401.

2008-08-11)

(本文編輯：屠振興)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2009.02.019

730030 蘭州，甘肅省緊急醫(yī)療救援中心(郭豫學(xué)、王映珍、王世文、李自力、牛天平);蘭州石化總醫(yī)院(孫志江);蘭州市第二人民醫(yī)院急診科(唐艷)

王世文,Email: wshw120@163.com