田銳 王瑞蘭 金衛(wèi) 胡家昌 俞康龍
腸源性內(nèi)毒素對急性壞死性胰腺炎大鼠腸道屏障功能的影響
田銳 王瑞蘭 金衛(wèi) 胡家昌 俞康龍
隨著對重癥急性胰腺炎(SAP)研究的深入,腸道屏障功能障礙在胰腺炎加重機制中的作用越來越受到重視。腸屏障功能障礙可引起腸道內(nèi)毒素易位,導致腸源性感染的發(fā)生[1-2],而腸源性內(nèi)毒素本身,是否會對腸道屏障功能產(chǎn)生影響,尚需進一步探討。本文通過動物實驗,觀察腸源性內(nèi)毒素對腸道屏障功能的影響。
1.實驗動物及分組:SD大鼠24只,雌雄各半,體重(250±25)g,購自上海西普爾-BK實驗動物有限公司。按隨機數(shù)字法分為假手術(shù)組、急性壞死性胰腺(ANP)組、內(nèi)毒素組、ANP+內(nèi)毒素組,每組6只。以5%牛磺膽酸鈉0.1 ml/100 g體重制備ANP模型;內(nèi)毒素組于開腹后翻動膽胰管,并向結(jié)腸腔內(nèi)灌注生理鹽水稀釋的脂質(zhì)體5 mg/300 g體重;ANP+內(nèi)毒素組在制模后再向結(jié)腸腔內(nèi)灌注脂質(zhì)體(劑量同內(nèi)毒素組);假手術(shù)組僅開腹翻動膽胰管后即關(guān)腹。術(shù)后8 h再次原切口打開腹腔,抽取腹主動脈血分離血清,并取胰腺及升結(jié)腸組織。
2.血清二胺氧化酶(DAO)檢測:采用改良分光光度法測定[3]。
3.胰腺、升結(jié)腸病理學檢查:大鼠胰腺及升結(jié)腸組織標本常規(guī)行病理學檢查。胰腺組織從水腫、腺泡壞死、出血、炎細胞浸潤等方面作病理評分[4-7],升結(jié)腸組織從黏膜細胞改變、黏膜結(jié)構(gòu)、間質(zhì)出血及炎細胞浸潤等方面作病理評分[4-7]。
1.血DAO變化:對照組、內(nèi)毒素組、ANP組、ANP+內(nèi)毒素組的血DAO水平分別為(2.62±1.42)mg/ml、(2.88±0.86)mg/ml、(22.64±6.27)mg/ml、(64.85±7.58)mg/ml,ANP組、ANP+內(nèi)毒素組顯著高于對照組和內(nèi)毒素組(P<0.01),ANP+內(nèi)毒素組又顯著高于ANP組(P<0.01),對照組與內(nèi)毒素組間無顯著差異。
2.胰腺組織病理改變:對照組和內(nèi)毒素組大鼠胰腺組織未見明顯異常。ANP組大鼠胰腺肉眼見片狀出血、壞死、皂化斑,鏡下見片狀壞死、出血、炎癥細胞浸潤,腺泡細胞腫脹、間距增寬,胰腺結(jié)構(gòu)基本保存。ANP+內(nèi)毒素組大鼠胰腺肉眼可見大片壞死、皂化斑形成,鏡下見胰腺組織大片壞死,伴出血、炎癥細胞浸潤,殘余腺泡細胞腫脹、變形,呈散在分布。各組大鼠胰腺病理評分見表1。
3.腸組織病理改變:對照組大鼠光鏡下腸黏膜輕度充血,少許上皮細胞脫落。內(nèi)毒素組大鼠光鏡下腸黏膜充血、出血,伴炎癥細胞浸潤,少量上皮細胞脫落。ANP組大鼠腸黏膜充血、出血明顯,炎癥細胞浸潤,腺體萎縮,大量上皮細胞壞死、脫落,但腸黏膜結(jié)構(gòu)尚完整。ANP+內(nèi)毒素組大鼠腸黏膜壞死、炎癥反應(yīng)明顯,結(jié)構(gòu)破壞,大量炎癥細胞浸潤,充血、出血明顯,上皮細胞大量壞死、脫落。各組大鼠腸組織病理評分見表1。
表1 各組大鼠胰腺組織和腸組織的病理評分
注:與對照組比較,aP<0.01;與ANP組比較,bP<0.01
討論腸源性內(nèi)毒素易位對SAP的進展起重要作用,其病理生理學基礎(chǔ)是腸黏膜血流減少,導致黏膜細胞缺血缺氧,致使腸道屏障功能障礙[8]。相關(guān)實驗證實,內(nèi)皮素可減少腸道血流及內(nèi)臟器官葡萄糖的產(chǎn)生,導致腸黏膜細胞缺血缺氧;應(yīng)用內(nèi)皮素受體阻滯劑可以恢復(fù)腸道黏膜細胞氧供并逆轉(zhuǎn)腸黏膜細胞的壞死[9-10]。內(nèi)毒素可加速內(nèi)皮素的釋放,因此,腸源性內(nèi)毒素在胰腺炎患者腸道屏障功能損傷中可能起重要作用。
二胺氧化酶(DAO)是特異性存在于哺乳動物腸黏膜上皮細胞胞質(zhì)中、具有高度活性的細胞內(nèi)酶。正常情況下不會出現(xiàn)于血漿中,只有當腸黏膜上皮細胞受損,胞內(nèi)釋放DAO并進入腸細胞間隙、淋巴管和血循環(huán),使血漿DAO升高。它是反映腸道屏障功能變化的可靠標志物[11]。單純的內(nèi)毒素組血DAO濃度無明顯升高,腸道組織病理也沒有明顯改變,說明腸道內(nèi)內(nèi)毒素存在本身并不能造成腸黏膜屏障功能受損。而本結(jié)果顯示,ANP組及ANP+內(nèi)毒素組大鼠血DAO濃度均升高,后者升高更為明顯,且ANP+內(nèi)毒素組的結(jié)腸黏膜損傷較ANP組更為嚴重,提示胰腺炎時腸道內(nèi)毒素可導致腸黏膜屏障功能損害。因此,在胰腺炎早期,必須促進腸道內(nèi)毒素的排出,保護腸道黏膜,以減少內(nèi)毒素易位。
[1] Balzan S,de Almeida Quadros C,de Cleva R,et al.Bacterial translocation:overview of mechanisms and clinical impact.J Gastroenterol Hepatol,2007,22:464-471.
[2] Capurso G,Marignani M,Piciucchi M,et al.Probiotics and severe acute pancreatitis.J Clin Gastroenterol,2008,42:S148-S151.
[3] 黎友軍,于燕,郝軍,等.分光光度法測定血和小腸組織二胺氧化酶活性.氨基酸和生物資源,1996,18:28-30.
[4] Schmidt J,Rattner DW,Lewandrowski K,et al.A better model of acute pancreatitis for evaluating therapy.Ann Surg, 1992, 215:44-56.
[5] Camargo CA Jr,Madden JF,Gao W,et al.Interleukin-6 protects liver against warm ischemia reperfusion injury and promotes hepatocyte proliferation in the rodent.Hepatology,1997,26:1513-1520.
[6] Thome Uh,Schulze A,Schnabel R,et al.Partial liquid ventilation in severely surfactant-depleted,spontaneously breathing rabbits supported by proportional assist ventilation.Crit Care Med,2001,29:1175-1180.
[7] Inman SR,Stowe NT,Cressman MD,et al.Lovastatin preserves renal function in experimental diabetes.Am J Med Sci,1999,317:215-221.
[8] Mikami Y,Dobschütz EV,Sommer O,et al.Matrix metalloproteinase-9 derived from polymorphonuclear neutrophils increases gut barrier dysfunction and bacterial translocation in rat severe acute pancreatitis.Surgery,2009,145:147-156.
[9] Fojtzik T,Eibl G,Hotz HG,et al.Endothelin receptor blockade in severe acute pancreatitis leads to systemic enhancement of microcirculation,stabilization lf capillary permeability,and improved survival rates.Surgery,2000,128:399-407.
[10] Zhang XP,Ye Q,Jiang XG,et al.Preparation method of an ideal model of multiple organ injury of rat with severe acute pancreatitis.World J Gastroenterol,2007,13:4566-4573.
[11] Kuefner MA,Schwelberger HG,Hahn EG,et al.Decreased histamine catabolism in the colonic mucosa of patients with colonic adenoma.Dig Dis Sci,2008,53:436-442.
2009-08-06)
(本文編輯:屠振興)
10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2010.05.026
201620 上海,上海交通大學附屬第一人民醫(yī)院危重病科
田銳,Email:thunder021@hotmail.com