慢性胰腺炎抗氧化劑治療研究進(jìn)展

孫濤 廖專 李兆申

慢性胰腺炎抗氧化劑治療研究進(jìn)展

孫濤 廖專 李兆申

慢性胰腺炎(chronic pancreatitis,CP)是一種以胰腺組織受到進(jìn)行性破壞、胰腺內(nèi)外分泌功能不全為特征的炎性疾病。氧化應(yīng)激的增加可能是CP發(fā)生的一種機(jī)制。有研究表明CP患者的抗氧化能力受損，這可能是導(dǎo)致此疾病氧化狀態(tài)升高的一個(gè)原因。膳食中含有數(shù)種人體所需抗氧化劑，并且可提供多種用以合成細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶的輔助因子。許多CP患者因?yàn)檫M(jìn)餐后腹痛加重而進(jìn)食量不足，加之胰腺外分泌功能受損造成攝入的食物不能充分地消化和吸收，從而導(dǎo)致各種營養(yǎng)物質(zhì)缺乏。因此，抗氧化劑補(bǔ)充治療有希望緩解CP患者的氧化負(fù)擔(dān)和臨床癥狀。

一、CP氧化應(yīng)激理論

1998年英國曼徹斯特皇家醫(yī)院的Joan Braganza提出了基于胰腺腺泡細(xì)胞氧化應(yīng)激增高的CP病因模型[1]。根據(jù)這一模型得出3個(gè)因素的相互作用導(dǎo)致了胰腺腺泡細(xì)胞的氧化應(yīng)激增高：(1)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞色素P450(CYP)酶超家族。(2)暴露于可進(jìn)行生物激活的化學(xué)物質(zhì)。(3)缺少維持還原性谷胱甘肽(GSH)儲(chǔ)備的微營養(yǎng)物質(zhì)。

CYP酶由外源化學(xué)物質(zhì)活化，并通過3個(gè)階段將外源化學(xué)物質(zhì)代謝。第一階段，酶作用于外源化合物，引入極性活性功能基團(tuán)。最常見的修飾之一即為由CYP酶催化的羥基化。第一階段的產(chǎn)物具有高度反應(yīng)性，在第二階段，它們與GSH、硫酸鹽、甘氨酸、葡萄糖醛酸等帶電物質(zhì)結(jié)合。結(jié)合后的代謝物可以經(jīng)由跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式分泌。在某些情形下，結(jié)合后的代謝物在分泌前還要經(jīng)過進(jìn)一步的修飾[2]。

正常情況下，由CYP酶催化的羥基化反應(yīng)后應(yīng)緊跟結(jié)合反應(yīng)和分泌階段。但是第一階段的代謝產(chǎn)物在結(jié)合反應(yīng)之前可以造成細(xì)胞損傷，特別是當(dāng)?shù)诙A段的結(jié)合酶飽和時(shí)。當(dāng)GSH儲(chǔ)備量下降時(shí)情況將更加危險(xiǎn)。盡管胰腺可以活躍地合成GSH，但是如果蛋白質(zhì)和必需的微營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，GSH的合成就會(huì)受影響。CP患者即是如此。

外源物質(zhì)代謝消耗以及從頭合成的減少造成谷胱甘肽和甲基的不足，進(jìn)而使細(xì)胞分泌受阻[3]。細(xì)胞分泌受阻后胰腺腺泡細(xì)胞的代償方式為增加自噬與分泌自噬，將酶、氧自由基產(chǎn)物(FROPs)和血小板活性因子(PAF)重新排布于細(xì)胞外基質(zhì)中以及停止酶類的合成[1]。進(jìn)入細(xì)胞外基質(zhì)的FROPs與PAF促進(jìn)肥大細(xì)胞脫顆粒作用，造成促炎癥因子的釋放和趨化作用。于是胰腺腺泡細(xì)胞就成為了炎癥反應(yīng)場所，如果細(xì)胞外分泌受阻未能緩解，情況將進(jìn)一步惡化[1]。

如果患者不能降低腺泡細(xì)胞氧化應(yīng)激狀態(tài)，胰腺腺泡細(xì)胞中的GSH和甲基將被進(jìn)行性消耗，使得來自多種途徑的活性自由基增加，更易于參加炎癥反應(yīng)。隨著GSH和甲基不斷被消耗，胰腺炎的發(fā)作會(huì)越來越頻繁[1]。

二、氧化應(yīng)激參與CP發(fā)生的研究

在化學(xué)誘導(dǎo)和轉(zhuǎn)基因CP模型中，抑制活性氧(ROS)的產(chǎn)生可以減輕CP相關(guān)的結(jié)構(gòu)和功能異常。Tasci等[4]以化學(xué)方法誘導(dǎo)2組大鼠CP。一組大鼠在誘導(dǎo)后第4周開始接受黃嘌呤氧化酶(XOD)抑制劑別嘌呤醇治療。4周后與對照組相比，治療組大鼠的氧化應(yīng)激標(biāo)志物得到顯著改善，組織學(xué)分析顯示治療組大鼠胰腺膠原沉積和組織萎縮較對照組減輕，α-平滑肌肌動(dòng)蛋白陽性的胰腺星狀細(xì)胞(PSC)數(shù)量減少。

Jiang等[5]應(yīng)用口服α-生育酚或生育三烯酚的方法治療DBTC誘導(dǎo)的CP大鼠。結(jié)果顯示，經(jīng)過4周的治療，治療組的氧化應(yīng)激水平、炎癥反應(yīng)和纖維化程度較對照組顯著減輕，TGF-β1和α1膠原mRNA的表達(dá)下調(diào)。生育三烯酚緩解炎癥、纖維化和下調(diào)TGF-β1 mRNA表達(dá)的效果優(yōu)于α-生育酚。

Yoo等[6]應(yīng)用植物抗氧化劑DA-9601治療化學(xué)方法誘導(dǎo)的CP小鼠，結(jié)果顯示治療組小鼠胰腺的炎癥和纖維化程度較對照組明顯減輕，NF-κB結(jié)合活性、髓過氧化物酶、誘導(dǎo)性一氧化氮合酶(iNOS)水平均顯著下降。

硫氧化還原蛋白-1(TRX-1)是一種具有抗氧化活性的氧化還原調(diào)節(jié)蛋白。Ohashi等[7]采用化學(xué)方法分別誘導(dǎo)野生型小鼠和TRX-1過表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小鼠CP。6周后，與野生型小鼠相比，TRX-1轉(zhuǎn)基因小鼠胰腺萎縮減輕，炎癥細(xì)胞浸潤及假管樣復(fù)合物形成減少，胰腺纖維化減輕，單核細(xì)胞化學(xué)吸引蛋白1(MCP-1)表達(dá)下調(diào)，PSCs活化量少，提示抗氧化劑可能具有保護(hù)胰腺組織完整性的潛在功能。

Zeki等[8]分別給予可自發(fā)性CP的WBN/Kob大鼠普通飲食和含鎢飲食。鎢可以耗竭黃嘌呤氧化酶(XOD)的活性，防止XOD產(chǎn)生ROS。常規(guī)飲食的大鼠在12周齡開始表現(xiàn)出胰腺實(shí)質(zhì)纖維化，并進(jìn)行性加重，細(xì)胞抗氧化劑GSH與超氧化物歧化酶(SOD)在16周齡開始減少，而DNA氧化應(yīng)激的標(biāo)志物8-羥基脫氧鳥苷(8-OH-dG)水平升高。含鎢飲食的大鼠胰腺實(shí)質(zhì)纖維化較輕微，8-OH-dG水平降低，而GSH和SOD的活性沒有顯著減退。

Park等[9]應(yīng)用p38MAPK抑制劑SB203580處理WBN/Kob大鼠，結(jié)果實(shí)驗(yàn)組大鼠胰腺組織具有抗氧化作用的熱休克蛋白27(HSP27)的表達(dá)下調(diào)，ROS增加，腺泡細(xì)胞的死亡和炎癥反應(yīng)均顯著增加。

臨床試驗(yàn)也支持氧化應(yīng)激參與CP。CP患者氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平較健康人群升高，而抗氧化劑含量降低。Verlaan等[10]報(bào)道，CP患者血清半胱氨酸、半胱氨酰甘氨酸、GSH等抗氧化硫醇水平低于對照組，代表總抗氧化能力的血清三價(jià)鐵清除能力(FRAP)也顯著低于對照組，而血清硫代巴比妥酸反應(yīng)物(TBARS)和蛋白羰基合物濃度高于對照組，提示CP患者脂質(zhì)過氧化和總體氧化應(yīng)激的增加。

Morris-Stiff等[11]與Quilliot等[12]報(bào)道，CP患者血清抗氧化劑(包括維生素E、維生素A、類胡蘿卜素、硒)水平及過氧化氫酶活性低于對照組。Grish等[13]報(bào)道，CP患者紅細(xì)胞中GSH、谷胱甘肽過氧化酶和SOD水平較低，但TBARS水平較高，提示脂質(zhì)過氧化增強(qiáng)。

Singh等[14]比較了伴有糖尿病的CP患者與不伴有糖尿病的CP患者的氧化應(yīng)激狀態(tài)及抗氧化能力，結(jié)果顯示伴有糖尿病的CP患者CP病史更長，而總抗氧化能力較低，logistic回歸分析表明代表總抗氧化能力的FRAP僅與患者是否患有糖尿病相關(guān)，而與患者患CP的時(shí)間、年齡及TBARS水平無關(guān)。伴有糖尿病的CP患者與不伴有糖尿病的CP患者的氧化應(yīng)激水平也未見顯著差異。

血清或紅細(xì)胞中抗氧化劑水平減低和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物水平升高提示CP患者體內(nèi)氧化應(yīng)激增加，但是并不能特異性地證明CP患者胰腺的氧化應(yīng)激增加。為了解決這一問題，一些研究檢測了胰腺組織內(nèi)部和胰液中的抗氧化劑和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物含量。

Schoenberg等[15]報(bào)道，與對照供體相比，CP患者的胰腺組織中脂質(zhì)過氧化的副產(chǎn)物丙二醛和共軛二烯的含量顯著升高，GSH含量下降，而氧化型谷胱甘肽含量相應(yīng)升高，提示CP患者胰腺組織中氧自由基的產(chǎn)生處于長期上升狀態(tài)，并導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化增加。

Santini等[16]報(bào)道，CP患者血清共軛二烯和脂質(zhì)氫過氧化物水平與對照組無顯著差異。然而，CP患者胰液中的這兩種脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物水平均顯著高于對照組，而且不僅共軛二烯總水平升高，反-反同分異構(gòu)體的水平也有升高，相應(yīng)地順-反同分異構(gòu)體降低。順-反同分異構(gòu)體的存在表明抗氧化劑含量還有剩余，而反-反同分異構(gòu)體的升高提示不可逆的氧化損傷狀態(tài)，因此，Santini等證實(shí)CP患者的氧化應(yīng)激增加是具有器官特異性的。

Sliwińska-Mossoń等[17]比較了吸煙的CP患者與不吸煙的CP患者的氧化應(yīng)激水平。結(jié)果顯示吸煙組胰腺假性囊腫液和胰腺組織中金屬硫蛋白和IL-6水平顯著高于不吸煙CP患者組，銅-鋅超氧化物歧化酶、SOD和谷胱甘肽過氧化物酶水平亦均較不吸煙組顯著升高，提示吸煙導(dǎo)致的CP可能與氧化應(yīng)激相關(guān)。

三、CP抗氧化劑治療研究

1．單種抗氧化劑試驗(yàn)：伊拉克的一項(xiàng)研究分析了有腹痛發(fā)作的酒精性CP患者接受別嘌呤醇和二甲基亞砜(DMSO)治療后腹痛緩解的情況。患者被隨機(jī)分至3個(gè)組中，分別接受別嘌呤醇聯(lián)合止痛劑、DMSO聯(lián)合止痛劑或單純止痛劑治療。別嘌呤醇或DMSO聯(lián)合止痛劑組12、24 h內(nèi)達(dá)到無痛的患者均顯著多于對照組。別嘌呤醇和(或)DMSO治療還使患者更早耐受自由攝入液體和更早出院[18]。

但Banks等[19]的一項(xiàng)關(guān)于別嘌呤醇的隨機(jī)雙盲兩周期交叉對照研究，患者每日應(yīng)用疼痛視覺模擬量表(Visual analogue scale, VAS)、每周填寫McGill疼痛問卷報(bào)告他們的疼痛情況及填寫日常生活能力(ADL)問卷報(bào)告其生活質(zhì)量，結(jié)果別嘌呤醇對減輕患者疼痛和改善患者生活質(zhì)量均無效。

Braganza等[20]報(bào)道，單獨(dú)給予谷胱甘肽前體物質(zhì)S-腺苷蛋氨酸(SAMe)時(shí)，無論從臨床還是生物化學(xué)角度看對CP患者均無效。Uden等[21-22]報(bào)道，當(dāng)?shù)鞍彼崤c硒、β-胡蘿卜素、維生素C和維生素E同時(shí)補(bǔ)充時(shí)既可以減少CP患者的氧化應(yīng)激又可以緩解其臨床癥狀。其后續(xù)的交叉對照研究結(jié)果顯示，SAMe組與安慰劑組相比并沒有改變原本基線水平較低的硒、β-胡蘿卜素、維生素C和維生素E濃度。并且，由于藥物治療的原因，患者血漿中SAMe濃度異常增高。接受SAMe的患者與接受安慰劑的患者疼痛水平?jīng)]有差異。

姜黃素是一種黃姜中發(fā)現(xiàn)的多酚化合物，具有抗氧化和抗炎的性質(zhì)[23]。Durgaprasad等[24]報(bào)道，姜黃素治療并未緩解CP患者疼痛，但是接受姜黃素治療的CP患者氧化應(yīng)激得以減輕，表現(xiàn)為紅細(xì)胞內(nèi)丙二醛水平顯著下降和GSH水平顯著上升。

2．復(fù)方抗氧化劑試驗(yàn)：Uden等[21]在一項(xiàng)20周的雙盲雙模擬交叉對照試驗(yàn)研究中，讓20位患者接受包含硒、β-胡蘿卜素、維生素C、維生素E和蛋氨酸的復(fù)方抗氧化劑補(bǔ)充治療。結(jié)果顯示治療組CP患者血清抗氧化劑水平恢復(fù)正常，自由基標(biāo)志物9-順，11-反亞油酸水平低于對照組，且患者疼痛也有明顯緩解。

Bhardwaj等[25]給予CP患者復(fù)方抗氧化劑補(bǔ)充制劑(包括硒、抗壞血酸、β-胡蘿卜素、α-生育酚和蛋氨酸)治療。接受抗氧化劑補(bǔ)充治療的患者抗氧化劑水平得到顯著的改善，包括血清SOD和TBARS(氧化應(yīng)激標(biāo)志物)的降低以及維生素A、C、E和總抗氧化物含量(抗氧化狀態(tài)標(biāo)志物)的升高，試驗(yàn)組患者疼痛減輕，每月疼痛天數(shù)顯著減少，每月鎮(zhèn)痛藥的用量顯著減少，約1/3的患者疼痛得以消除。

Uomo等[26]給予3位遺傳性慢性胰腺炎(HCP)患者包含SAMe、維生素C、維生素E、維生素A和硒的復(fù)方抗氧化劑治療，在接受抗氧化治療期間，患者的疼痛天數(shù)和鎮(zhèn)痛藥用量均顯著減少。

Antox?是一種包含了硒、β-胡蘿卜素、右旋-α-生育酚醋酸鹽、抗壞血酸和蛋氨酸的復(fù)合抗氧化劑補(bǔ)充制劑。Kirk等[27]報(bào)道，接受Antox?的患者血漿硒、維生素C、維生素E和β-胡蘿卜素的水平顯著高于接受安慰劑的患者。分析SF-36問卷數(shù)據(jù)顯示接受Antox?的患者生理功能、生理職能、社會(huì)功能、疼痛、健康意識(shí)和總體健康水平都有改善，生活質(zhì)量得到顯著提高。Antox?的不良反應(yīng)極小，僅2例感到惡心，1例感到胃口不佳。

Shah等[28]應(yīng)用歐洲癌癥研究與治療組織生活質(zhì)量問卷核心問題30(EORTC QLQ C-30)和胰腺修正(PAN-28)問卷比較了接受Antox?治療的和未接受Antox?治療的CP患者的生活質(zhì)量。用VAS評估患者疼痛。接受Antox?治療患者的疼痛水平顯著低于未接受者，應(yīng)用鎮(zhèn)痛藥的患者減少。EORTC QLQ C-30和PAN-28結(jié)果顯示接受Antox?的患者生理功能、角色職能和認(rèn)知情感功能都有顯著改善。

但Siriwardena等[29]的一項(xiàng)雙盲隨機(jī)對照試驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)過6個(gè)月的Antox?治療后，盡管試驗(yàn)組患者的血抗氧化劑水平如維生素C、維生素E、β-胡蘿卜素及硒水平較對照組顯著增加，但無論疼痛控制或生活質(zhì)量改善均與安慰劑組無明顯差別。

根據(jù)曼徹斯特模型，CP發(fā)病可以用腺泡細(xì)胞氧化應(yīng)激增強(qiáng)導(dǎo)致大規(guī)模的炎癥反應(yīng)最終產(chǎn)生組織學(xué)和功能改變加以解釋。一系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證明了CP氧化狀態(tài)增強(qiáng)，抗氧化劑狀態(tài)受損。理論上，抗氧化劑補(bǔ)充治療可以緩解CP氧化負(fù)擔(dān)從而改善臨床癥狀。單種抗氧化劑補(bǔ)充治療CP的臨床試驗(yàn)缺乏說服力，而復(fù)方抗氧化劑補(bǔ)充治療CP的臨床試驗(yàn)則更具希望。未來還需要進(jìn)行更大規(guī)模的隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)來明確抗氧化劑治療CP的效果及其遠(yuǎn)期收益。

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2012-10-15)

(本文編輯：屠振興)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2013.03.020

200433 上海，第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院消化內(nèi)科

李兆申，Email:zhsli@81890.net