實(shí)驗(yàn)性大鼠輕型和重型急性胰腺炎的病理形態(tài)特點(diǎn)＊

褚薇薇，閆愛麗，聶 蕾，何新盈，周 伊，李 晟，王善偉

（西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部病理學(xué)教研室 710021）

急性胰腺炎分為輕型急性胰腺炎（mild acute pancreatitis，MAP）和重型急性胰腺炎（severe acute pancreatitis，SAP）兩種類型。在臨床上，兩種類型胰腺炎有著截然不同的預(yù)后，其中MAP為自限性疾病，治療方法簡(jiǎn)單，病死率幾乎為零，而SAP病死率極高，綜合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道，即使經(jīng)過正規(guī)、系統(tǒng)治療，其總體病死率仍為10%～20%［1-5］。從胰腺炎發(fā)病機(jī)制上，目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為SAP的發(fā)生起因于胰酶的異位激活，破壞胰腺自身結(jié)構(gòu)的同時(shí)激發(fā)一系列細(xì)胞因子及炎癥介質(zhì)的釋放，進(jìn)而引發(fā)微循環(huán)障礙、細(xì)菌移位、細(xì)胞凋亡等一系列連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致胰腺以外的多器官受累。從病理學(xué)角度看，SAP 以胰腺出血、壞死和炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)為主要特點(diǎn)，而MAP 則主要表現(xiàn)為胰腺組織的充血和水腫［6-9］。

本研究擬在復(fù)制不同類型胰腺炎模型的基礎(chǔ)上，從病理學(xué)角度全面觀察兩種類型胰腺炎胰腺及胰外臟器的病理變化特點(diǎn)，并從中尋找客觀規(guī)律，以期為兩種類型胰腺炎的發(fā)生機(jī)制提供更加科學(xué)合理的解釋。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與主要試劑 成年雄性SD 大鼠共30只，體質(zhì)量300～350g，由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)動(dòng)物中心提供；高純度?；悄懰徕c購(gòu)自Sigma公司。蘇木素、中性樹膠、乙醇及二甲苯等試劑主要用于蘇木素-伊紅（HE）染色，購(gòu)自北京中杉金橋生物試劑有限公司。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型復(fù)制 大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)（sham-operation，SO）組、輕型急性胰腺炎模型（mild acute pancreatitis，MAP）組和重癥急性胰腺炎模型（systems acute pancreatitis，SAP）組，每組各10只。模型復(fù)制前8h 禁食，4h 禁水，腹腔注射200g／L 烏拉坦（1g／kg）麻醉。分別用10、50g／L?；悄懰徕c（1mL／kg）通過胰膽管逆行注射復(fù)制MAP和SAP模型。SO 組注射等劑量生理鹽水作為陰性對(duì)照。

1.2.2 標(biāo)本收集 大鼠于制模后12h行剖殺取材。組織剪去取胰頭部胰腺組織、肝右葉肝組織、右肺下葉肺組織和距離回盲部2cm 左右回腸組織各約1.0cm3，40g／L 多聚甲醛固定，石蠟包埋切片，常規(guī)HE染色。領(lǐng)取約1.0mm3相同部位上述組織固定于25g／L 戊二醛溶液，制備超薄切片（50～70 nm），電鏡下觀察各組織超微結(jié)構(gòu)變化。

圖1 胰腺、肝臟、肺和小腸組織光鏡下病理改變（HE×200）

圖2 胰腺、肝臟、肺和小腸組織透射電鏡下超微結(jié)構(gòu)改變（TEM×5 000）

2 結(jié) 果

2.1 各組織大體標(biāo)本肉眼變化 SO 組大鼠各組織肉眼觀察無明顯變化；SAP 組肉眼可見胰腺水腫明顯，并可見片狀壞死，呈黑色；胰腺周圍網(wǎng)膜、系膜及腹膜表面可見灰白色皂化斑和大量暗紅色腹水。肝顏色暗紅，水腫明顯，被膜下可見點(diǎn)片狀出血；小腸蠕動(dòng)基本消失，組織顏色暗紅，水腫明顯，漿膜下可見點(diǎn)灶狀出血；肺組織暗紅色，水腫明顯，肺臟表面可見點(diǎn)灶狀出血，胸腔內(nèi)可見淡紅色血性胸水。MAP組除胰腺組織水腫、腹腔內(nèi)偶見點(diǎn)狀灰白皂化斑及少量淡黃色透明腹水外無明顯肉眼變化。

2.2 各組織光鏡下病理變化 SO 組大鼠各組織無明顯變化。SAP組胰腺組織可見到典型的灶片狀壞死、小葉間隙變大、間質(zhì)大量紅細(xì)胞漏出和炎癥細(xì)胞滲出、血管壁破壞等。肝組織可見肝索排列紊亂，內(nèi)有炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，血竇淤血、肝細(xì)胞水腫、壞死和小膽管炎癥；小腸組織可看到黏膜充血水腫、紅細(xì)胞及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，腸絨毛部分上皮細(xì)胞變性壞死、脫落。肺組織可見到不同程度的水腫、出血、灶性或片狀肺不張，肺泡間隔毛細(xì)血管擴(kuò)張充血，大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)等典型急性肺損傷病理改變。MAP組僅可以看到胰腺組織充血、水腫、少量紅細(xì)胞漏出、胰腺小葉間隙增寬及炎細(xì)胞浸潤(rùn)等變化，胰外臟器變化不明顯。見圖1。

2.3 各組織電鏡下超微結(jié)構(gòu)改變 SO 組大鼠各組織超微結(jié)構(gòu)基本正常。SAP 組胰腺組織可見胰腺細(xì)胞核內(nèi)染色體邊聚，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，核糖體減少；線粒體嵴減少或消失，基質(zhì)空泡化；酶原顆粒明顯減少；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)可見大量自噬性空泡；同時(shí)可見細(xì)胞凋亡；胰腺組織血管的結(jié)構(gòu)病變也比較明顯，主要表現(xiàn)為毛細(xì)血管擴(kuò)張、內(nèi)皮細(xì)胞腫脹，大量紅細(xì)胞漏出；血小板伸出偽足并黏附于內(nèi)皮細(xì)胞表面，逐漸生成血栓。肝組織電鏡下可見肝細(xì)胞核不規(guī)則、染色質(zhì)邊聚，線粒體腫脹、嵴排列紊亂甚至消失，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)空泡變性，細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞器外溢。肺組織可見到明顯水腫、出血，毛細(xì)血管淤血、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)；肺組織血管內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)凋亡增加，肺泡上皮細(xì)胞特別是肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞凋亡現(xiàn)象明顯。小腸組織可見上皮細(xì)胞板層體減少，線粒體嵴腫脹。MAP組大鼠除胰腺組織可見到胰腺細(xì)胞核內(nèi)染色體邊聚，核糖體減少甚至消失，酶原顆粒明顯減少以及少量腺泡細(xì)胞凋亡等病理改變外，胰外臟器無明顯病理變化。見圖2。

3 討 論

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，兩種類型的胰腺炎從全身病理改變上具有本質(zhì)的區(qū)別，MAP 病變局限，僅僅表現(xiàn)為胰腺自身病變，并以胰腺局部水腫為主要病理特點(diǎn)。而SAP 則以全身器官的出血、壞死為主要病理特點(diǎn)。這些結(jié)果也與前期文獻(xiàn)報(bào)道本一致［10-12］。從兩種類型胰腺炎病理變化角度上講，雖然兩種類型胰腺炎都以滲出為主要病理特征，但SAP 應(yīng)當(dāng)定義為出血性炎性反應(yīng)，而MAP則應(yīng)定義為漿液性炎性反應(yīng)。這也是兩種類型胰腺炎具有截然不同預(yù)后的病理學(xué)基礎(chǔ)。

然而，是什么原因?qū)е铝嗽谕徊∫蛳潞蠊麉s大相徑庭的兩種類型胰腺炎的發(fā)生呢？至今為止仍沒有形成對(duì)這一問題的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。關(guān)于胰腺炎發(fā)病機(jī)制的問題，學(xué)者們一直把研究的重點(diǎn)集中于胰酶異位激活基礎(chǔ)上的微循環(huán)障礙、炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子等領(lǐng)域，并提出了目前較為公認(rèn)的微循環(huán)障礙學(xué)說、細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)學(xué)說和細(xì)菌移位與“二次打擊”等學(xué)說［13-17］。這些理論固然有其合理性，卻又有它們本身的局限性，沒有一個(gè)能夠解釋SAP 時(shí)多器官出血壞死的原因。2009年Sha等［18］在醫(yī)學(xué)假說上發(fā)表了一篇文章，其總體思路認(rèn)為胰蛋白酶不僅僅是胰腺炎胰腺自身?yè)p傷的主要原因，也是多器官損傷的主要介導(dǎo)者。SAP 時(shí)由于大量胰蛋白酶異位活化，它們?cè)谄茐囊认僮陨斫Y(jié)構(gòu)的同時(shí)隨靜脈血流進(jìn)入到血液循環(huán)，這些胰蛋白酶會(huì)破壞血管壁上的蛋白結(jié)構(gòu)尤其是內(nèi)皮細(xì)胞間的緊密連接蛋白，從而引起血管通透性明顯增加甚至破壞等后果，于是包括紅細(xì)胞在內(nèi)的大量血液內(nèi)容物穿過血管壁進(jìn)入組織間隙或體腔。由于過多的血液內(nèi)容物外滲，導(dǎo)致了SAP 患者早期循環(huán)不穩(wěn)定甚至循環(huán)功能衰竭，這可能是SAP 患者早期死亡的重要原因［19-20］。

結(jié)合兩種不同類型胰腺炎的病理特點(diǎn)，本研究認(rèn)為Sha等［18］的假說具有一定道理。按照這種推理，就可以比較容易的解釋前面的疑問。兩種類型胰腺炎的區(qū)別就在于胰蛋白酶激活的數(shù)量，當(dāng)胰蛋白酶激活的量小而又沒有進(jìn)入血液循環(huán)的時(shí)候就作用于胰腺局部而引起胰腺組織充血、水腫。而當(dāng)胰蛋白酶激活的量足夠大的時(shí)候，它們不僅僅對(duì)胰腺本身造成更大的破壞，而且會(huì)進(jìn)入血液循環(huán)引起其他臟器的損傷。這就導(dǎo)致了胰腺以外臟器出現(xiàn)了與胰腺自身相同的出血、壞死等病理現(xiàn)象。

因此，兩種胰腺炎的本質(zhì)區(qū)別就在于胰酶激活的濃度與進(jìn)入血液循環(huán)的數(shù)量。這就為我們進(jìn)一步探討胰腺炎發(fā)病機(jī)制提供了新思路。進(jìn)而為臨床改進(jìn)治療方案提供了新依據(jù)。

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