張大鵬,李 陽,崔乃強(qiáng),王 豐
急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)時(shí),腸黏膜破壞引起細(xì)菌移位、腸源性內(nèi)毒素血癥,通過門脈系統(tǒng)、淋巴途徑,常造成遠(yuǎn)隔器官損傷,尤以肺損傷最為常見[1-2]。肝臟網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)可在一定程度上清除門脈系統(tǒng)中的細(xì)菌、內(nèi)毒素,而腸淋巴可通過胸導(dǎo)管直接到達(dá)肺臟。乳糜池是胸導(dǎo)管起始處的膨大部,收集乳糜和來自全身的大部分淋巴[3]。本實(shí)驗(yàn)在建立大鼠AP模型的基礎(chǔ)上,研究乳糜池結(jié)扎對(duì)急性胰腺炎相關(guān)性肺損傷的影響。
1.1 主要試劑 雨蛙素(Sigma 公司),大鼠IL-1、ICAM-1、Ang-2 ELISA 試劑盒(Cusabio 公司),髓過氧化物酶測(cè)試盒(南京建成),考馬斯亮蘭蛋白測(cè)定試劑盒(南京建成)。
1.2 模型制備及分組 選取健康雄性Wistar 大鼠,體質(zhì)量250~300 g,由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所提供(編號(hào)SCXK 京2005- 0013)。隨機(jī)分為4 組,每組10只,即A組(假手術(shù)組)、B組(AP組)、C組(乳糜池結(jié)扎組)、D 組(乳糜池結(jié)扎加AP 組)。大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,實(shí)驗(yàn)前12 h禁食,自由飲水。10%水合氯醛3 mL/kg 腹腔注射麻醉,固定,備皮消毒,行正中開腹手術(shù)。C、D組通過乳糜池結(jié)扎阻斷腸淋巴回流,A、B組予剖腹手術(shù)后關(guān)腹。48 h后,C、D組采用皮下注射雨蛙素50 μg·Kg-1·h-1的方法建立AP模型,A、B組予等量生理鹽水,連續(xù)6次。
1.3 檢測(cè)指標(biāo) 術(shù)后48 h 記錄大鼠存活率。各組大鼠于造模后6 h處死,解剖游離出右主支氣管,結(jié)扎,2 mL 生理鹽水進(jìn)行肺泡灌洗。5 min 后緩慢吸出,共2次?;厥章?0%以上。將2次灌洗液放入同一離心管,離心(1500×g,10 min,4 ℃),將離心管上清液分裝,-80 ℃冰箱保存。
肺臟組織髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)測(cè)定 采用酶化學(xué)法,按試劑盒(南京建成生物研究所提供)說明操作。
肺泡灌洗液蛋白測(cè)定 采用考馬斯亮蘭法,按試劑盒(南京建成生物研究所提供)說明操作。
大鼠肺泡灌洗液白介素1(interleukin-1,IL-1)、細(xì)胞間黏附分子1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)、血管生成素-2(angiopoietin-2,ANG-2)測(cè)定 采用ELISA法,按試劑盒(Cusabio公司提供)說明操作。
1.4 病理學(xué)檢查 取大鼠胰腺、右肺組織及末端回腸,置于10%福爾馬林中固定,石蠟切片,HE 染色,光鏡下觀察。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述、數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)單因素方差分析(one-way ANVOVA),多個(gè)樣本均數(shù)間的兩兩比較采 用LSD(Least Significant Difference)。P <0.05 有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 術(shù)后存活率 A、B兩組與C、D兩組比較,術(shù)后48 h存活率無顯著性差異。見表1。
表1 各組大鼠術(shù)后存活率
2.2 肺臟MPO 水平 肺臟MPO 水平:A、C、D 組顯著低于B組,D組顯著高于C組,P<0.05。見表2。
表2 各組大鼠肺臟MPO水平(mean±SD,U/g)
2.3 肺泡灌洗液蛋白含量測(cè)定 肺泡灌洗液蛋白含量,B、C、D 組顯著高于A 組,D 組顯著低于B 組,P<0.05。如表3。
表3 各組大鼠肺泡灌洗液蛋白含量(mean±SD,g/L)
2.4 肺泡灌洗液IL-1、ICAM-1、Ang-2 水平 肺泡灌洗液IL-1 水平比較, B、D 組顯著高于A、C 組,P<0.05;肺泡灌洗液ANG-2水平比較, D組顯著低于B組,P<0.05。如表4。
表4 各組大鼠肺泡灌洗液IL-1、ICAM-1、ANG-2水平比較(mean±SD, pg/mL)
2.5 病理學(xué)檢查 B、C、D組胰腺、末端回腸間質(zhì)不同程度水腫伴炎細(xì)胞浸潤。B、D 組肺間質(zhì)水腫,肺泡壁斷裂、融合,肺泡腔內(nèi)可見炎細(xì)胞浸潤,但D 組較B組損傷明顯減輕。A、C組無明顯病理變化。見圖1~圖3。
圖1 各組大鼠胰腺組織病理表現(xiàn)(HE×200)
圖2 各組大鼠回腸病理表現(xiàn)(HE×200)
圖3 各組大鼠肺組織病理表現(xiàn)(HE×200)
急性胰腺炎時(shí)常因肺部炎癥、肺毛細(xì)血管通透性增加而造成肺損傷[4]。多形核白細(xì)胞(polymorphonuclear, PMN)在炎癥反應(yīng)中起著重要的作用,構(gòu)成宿主的第一道免疫防線,但PMN的過度激活將會(huì)對(duì)機(jī)體造成損傷。MPO是PMN聚集的特征酶,可用于評(píng)估其浸潤程度。在制備大鼠AP模型6 h后,肺組織MPO 水平顯著增高,存在PMN 的浸潤,肺部炎癥反應(yīng)。而乳糜池結(jié)扎可明顯降低肺組織MPO 水平,減少PMN浸潤,減輕肺部炎癥反應(yīng)。
PMN浸潤將破壞肺泡-毛細(xì)血管屏障,血管通透性增加,使富含蛋白的水腫液流入肺泡[5-6]。BALF中總蛋白含量的增加,是肺泡-毛細(xì)血管屏障破壞的重要標(biāo)志[7]。在制備大鼠AP模型6 h后,BALF蛋白含量增加,提示肺泡-毛細(xì)血管屏障的破壞。而乳糜池結(jié)扎可明顯減少BALF蛋白含量,減輕AP時(shí)肺泡-毛細(xì)血管屏障的破壞。
同時(shí),一些炎癥介質(zhì)(細(xì)胞因子、趨化因子等)在PMN的激活、聚集過程中起著重要作用,將進(jìn)一步促進(jìn)PMN浸潤[8]。IL-1在炎癥早期產(chǎn)生,是一類最重要的促炎細(xì)胞因子,在肺損傷過程中發(fā)揮重要作用。在制備大鼠AP模型6 h后,BALF中IL-1水平明顯增高,提示AP時(shí)引起肺組織炎癥反應(yīng)。但乳糜池結(jié)扎并未減少IL-1水平,這可能是由于IL-1在炎癥早期產(chǎn)生,在炎癥發(fā)展過程中,肺泡內(nèi)含量已趨于穩(wěn)定。
ICAM-1可介導(dǎo)PMN黏附,在其滲出、游走和浸潤過程中發(fā)揮重要作用,參與炎癥反應(yīng)。而且,一些細(xì)胞因子(如IL-1)可上調(diào)ICAM-1 的表達(dá)[9]。本實(shí)驗(yàn)在制備大鼠AP模型6 h后,BALF中ICAM-1水平并未明顯增高,但存在上升趨勢(shì),乳糜池結(jié)扎后存在ICAM-1 水平下降趨勢(shì)。這可能是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)采用雨蛙素誘導(dǎo)的AP 模型為水腫型胰腺炎,ICAM-1 高表達(dá)出現(xiàn)較晚。
ANG-2是一種血管生長(zhǎng)因子,可選擇性作用于血管內(nèi)皮,導(dǎo)致血管破壞,增加血管滲漏。最近的研究發(fā)現(xiàn),Ang-2與炎癥之間存在聯(lián)系,可上調(diào)內(nèi)皮對(duì)細(xì)胞因子的反應(yīng)[10-11]。本實(shí)驗(yàn)在制備大鼠AP 模型6 h 后,BALF 中ANG-2 水平并未明顯增高,但存在上升趨勢(shì),而乳糜池結(jié)扎可明顯降低AP 大鼠BALF中ANG-2水平,減輕肺損傷。這可能是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)采用雨蛙素誘導(dǎo)的AP 模型為水腫型胰腺炎,ANG-2高表達(dá)出現(xiàn)較晚。
在試驗(yàn)中選用雨蛙素造模,形成大鼠水腫性胰腺炎模型,因此胰腺病理僅觀察到胰腺組織水腫和炎性細(xì)胞浸潤,而無胰腺實(shí)質(zhì)性壞死。模型組所形成的肺損害也相對(duì)重型胰腺炎為輕。但由于輕型胰腺炎造模具有方法簡(jiǎn)便且存活時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),因此在本次試驗(yàn)中被采用。
采用乳糜池結(jié)扎方法阻斷腸淋巴回流,大鼠恢復(fù)48 h 后通過雨蛙素誘導(dǎo)法制備AP 模型,將手術(shù)應(yīng)激對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響降低到最小。AP 早期即可出現(xiàn)肺組織損傷性病理形態(tài)學(xué)變化。腸淋巴阻斷可通過減少PMN聚集,減輕肺部炎癥反應(yīng),來保護(hù)肺泡-毛細(xì)血管屏障,從而減輕AP引起的肺損傷。實(shí)驗(yàn)中未進(jìn)行淋巴液外引流,其目的為了觀察淋巴回流受阻對(duì)回腸的病理學(xué)影響。回腸的病理學(xué)檢查結(jié)構(gòu)顯示,急性胰腺炎造模及對(duì)乳糜池的結(jié)扎均對(duì)回腸產(chǎn)生間質(zhì)水腫的影響。實(shí)驗(yàn)中也觀察到,淋巴回流受阻的大鼠其糞便軟化并顏色變淺。因此,腸淋巴途徑可能是腸道與肺臟產(chǎn)生病理生理學(xué)交互影響的紐帶,為“肺與大腸相表里”由腸及肺途徑的作用提供了基礎(chǔ)理論依據(jù)。但是腸淋巴中具體何種物質(zhì)引起肺損傷,以及肺損傷的發(fā)病機(jī)制,還有待進(jìn)一步的研究證實(shí)。
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