白永愉,李強(qiáng),金約朋,張啟瑜,周蒙滔(.溫州醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,浙江溫州35035;.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院肝膽外科,浙江溫州35000)
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質(zhì)子泵抑制劑對(duì)犬胰腺外分泌功能影響的研究
白永愉1,李強(qiáng)1,金約朋2,張啟瑜2,周蒙滔2
(1.溫州醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,浙江溫州325035;2.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院肝膽外科,浙江溫州325000)
[摘 要]目的 探索質(zhì)子泵抑制劑(proton pump inhibitor,PPI)對(duì)犬胰腺外分泌功能的影響。方法健康成年犬24只平均隨機(jī)分成4組:對(duì)照組(A組)、對(duì)照給藥組(B組)、胰腺炎組(C組)、胰腺炎給藥組(D組)。A組和B組制備犬胰液外引流模型,C組和D組制備犬急性水腫型胰腺炎胰液外引流模型。采用5%牛磺膽酸鈉(0.5 mL/kg)以1 mL/min胰管逆行注射制備急性水腫型胰腺炎模型。B組和D組建模成功后立即給予泮托拉唑(0.7 mg/kg+生理鹽水50 mL,q12 h),A組和C組給予等量的生理鹽水。各組每12 h收集胰液一次,并測量胰液的分泌量,胰液中的淀粉酶、脂肪酶、總蛋白含量和pH值。胰腺組織送病理學(xué)和電鏡檢查。結(jié)果 B組與A組比較,胰液的分泌量,胰液中淀粉酶、脂肪酶的濃度和pH值在第1天和第2天均降低(P<0.05)。胰液中總蛋白的含量第1天B組和A組無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),第2天B組低于A組(P<0.05)。D組與C組比較,胰液的分泌量,胰液中淀粉酶、脂肪酶、總蛋白的濃度和pH值無明顯變化(P>0.05)。D組和C組在不同時(shí)間段的血淀粉酶、脂肪酶濃度無明顯差別(P>0.05)。病理學(xué)檢查未見明顯的差別。電鏡下可見PPI作用后胰腺腺泡細(xì)胞內(nèi)酶原顆粒增多。結(jié)論 質(zhì)子泵抑制劑能夠明顯抑制正常犬的胰腺外分泌,但對(duì)急性水腫型胰腺炎犬的胰腺外分泌功能影響不大。
[關(guān)鍵詞]犬;胰腺外分泌功能;胰腺炎;質(zhì)子泵抑制劑
Effect of proton pump inhibitor on the pancreatic exocrine function of canine BAI Yong-yu1, LI Qiang1, JIN Yue-peng2, ZHANG Qi-yu2, ZHOU Meng-tao2.1The First Medical College of Wenzhou Medical University, Wenzhou, Zhejiang 325035, China;2Department of Hepatobiliary Surgery, the First Af■liated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, Zhejiang 325000, China
Abstract ObjectiveTo investigate the influence of proton pump inhibitor (PPI) on the pancreatic exocrine function of canine.MethodsTwenty-four canines were randomly divided into four groups:group A (sham group, n=6), group B (administrered with pantoprazole sodium, n=6), group C (acute pancreatitis, n=6), group D (acute pancreatitis, administered with proton pump inhibitor pantoprazole sodium, n=6).Pancreatic ■uids exodrainage models were established in group A and group B, acute edematous pancreatitis models with pancreatic ■uids exo-drainage were established in group C and group D by 5% sodium taurocholate (0.5 mL/kg) at 1 mL/ min retrograde injected in pancreatic duct.Pantoprazole (0.7 mg/kg+normal saline 50 mL, q12 h) was administered immediately after modeling in group A and group C.Same volume of normal saline was injected in group B and group D.The pancreatic ■uids of each group were collected every 12 h, and the volume of the pancreatic ■uids, amylase, lipase, total protein and pH in pancreatic ■uids were tested.Pancreas specimens were sampled for histopathological and electron microscopy examination.ResultsAt day 1 and day 2, the volume of the pancreatic ■uids, amylase, lipase and pH in group B were lower than those in group A (P<0.05), while total protein had no obvious difference (P>0.05) at day 1.The volume of the pancreatic ■uids, amylase, lipase and pH in group D had no obvious difference to group C (P>0.05).Pathology examination also had no signi■cant difference between group D and C.Augment of zymogen granules in pancreatic acinar cells which treated with PPI were observed.ConclusionProton pump inhibitor pantoprazole can suppress pancreatic exocrine function of normal canine, but it doesn’t work in acute edematous pancreatitis condition.
Key words canine; pancreatic exocrine function; model; pancreatitis; proton pump inhibitors
急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是一種復(fù)雜的疾病,雖然在治療上取得了很大的進(jìn)步,但其死亡率仍然在10%~15%[1-4]。急性胰腺炎的發(fā)病機(jī)制目前仍為完全的闡明,一般認(rèn)為胰酶在胰腺腺泡細(xì)胞內(nèi)的異常激活而引起的胰腺自身消化是其主要的發(fā)病機(jī)制。本研究目的是通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來探討質(zhì)子泵抑制劑對(duì)胰腺腺泡細(xì)胞酶原顆粒及胰腺外分泌功能的影響。
表1 A組和B組第1天和第2天胰液分泌量,胰液中的淀粉酶、脂肪酶、總蛋白的濃度和pH值的變化情況
1.1材料及試劑
健康雜種犬24只,雌雄不拘,體重10~14 kg,由溫州醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心提供。
試劑:?;悄懰徕c(購于美國Sigma公司);戊巴比妥鈉(購于上海試劑總公司);鹽酸氯胺酮注射液(購于江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司);泮托拉唑鈉(揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司);淀粉酶、脂肪酶試劑盒(上海申能德賽診斷技術(shù)有限公司)。
1.2動(dòng)物分組
健康雜種犬24只,隨機(jī)分成四組,對(duì)照組(A組)、對(duì)照給藥組(B組)、胰腺炎組(C組)、胰腺炎給藥組(D組),每組6只。
1.3動(dòng)物模型制備
術(shù)前禁食36 h,禁飲12 h,鹽酸氯胺酮注射液0.2 mL/kg肌肉注射后固定實(shí)驗(yàn)犬。以1.5%戊巴比妥鈉針1.5 mL/kg的劑量靜脈緩慢推注麻醉。術(shù)前30 min滅滴靈50 mL,頭孢噻肟鈉0.5 g,預(yù)防感染。建立犬胰液外引流模型[5],十二指腸降部腸壁縱形切開約2 cm,沿十二指腸小乳頭開口插入中心靜脈導(dǎo)管約1.5~2.5 cm,固定導(dǎo)管,引出體外。建立急性水腫型胰腺炎胰液外引流模型[6],在犬胰液外引流模型制備后24 h,5%?;悄懰徕c0.5 mL/kg以1 mL/min的速度從十二指腸小乳頭插入胰管的中心靜脈導(dǎo)管注入,夾管滯留5 min。術(shù)后禁食,給予靜脈營養(yǎng)支持治療,術(shù)后每日給予滅滴靈50 mL/bid和頭孢噻肟鈉0.5 g/bid抗感染治療。
1.4給藥方式和劑量
B組和D組在模型建立后立即給予泮托拉(0.7 mg/kg+NS 50 mL),每12 h 1次,1 h內(nèi)滴完。A組和C組同樣方法注射等量的生理鹽水。
1.5標(biāo)本采集和檢測
(1)胰液生化指標(biāo)的檢測:檢測胰液中淀粉酶、脂肪酶、總蛋白的濃度、pH值,每12 h收集胰液測量一次;(2)胰液量的測定:制模后有胰液流出并穩(wěn)定1 h后,每12 h收集胰液一次,量桶測量;(3)血液生化指標(biāo)檢測:術(shù)前采血,5%?;悄懰徕c逆行注射后1、12、24、48 h抽取靜脈血5 mL,測血清中的淀粉酶、脂肪酶濃度;(4)制模后第4天,剖腹探查,取胰腺標(biāo)本,病理學(xué)檢查和電鏡檢查。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
2.1質(zhì)子泵抑制劑對(duì)犬胰腺外分泌功能的影響
2.1.1 質(zhì)子泵抑制劑對(duì)正常犬胰液分泌量、胰液中淀粉酶、脂肪酶、總蛋白的濃度和pH值的影響:B組胰液分泌量、胰液中淀粉酶、脂肪酶濃度和pH值在第1天和第2天均低于A組(P<0.05)。第1天B組胰液的總蛋白濃度與A組無明顯差異(P>0.05);第2 天B組胰液的總蛋白濃度低于A組(P<0.05),說明質(zhì)子泵抑制劑對(duì)正常犬的胰腺外分泌有明顯的抑制作用。見表1。
2.1.2 質(zhì)子泵抑制劑對(duì)胰腺炎犬胰液分泌量、胰液中淀粉酶、脂肪酶、總蛋白的濃度和pH值的影響:C組和D組胰液的分泌量、胰液中淀粉酶、脂肪酶、總蛋白的濃度和pH值在第1天和第2天均無統(tǒng)計(jì)學(xué)變化(P>0.05)。見表2。
2.2質(zhì)子泵抑制劑對(duì)急性胰腺炎犬血淀粉酶和脂肪酶濃度的影響
C組和D組在不同時(shí)間段的血淀粉酶、脂肪酶濃度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P>0.05),兩者都是呈先上升后下降的單峰曲線。見表2。
2.3病理學(xué)檢查
A組與B組之間無明顯區(qū)別,胰腺腺泡細(xì)胞呈錐形或柱形,細(xì)胞核呈圓形位,含1~2個(gè)核仁,胞漿內(nèi)含有多數(shù)嗜酸性酶原顆粒,腺泡間可見散在的胰島。C組和D組之間無明顯區(qū)別,可見胰腺間質(zhì)水腫,炎性細(xì)胞浸潤,未見出血壞死,可見散在的脂肪壞死灶。見圖1。
2.4電鏡檢查結(jié)果
見圖2。
A組:胰腺腺泡細(xì)胞梨形,核圓形,位于基底部,核膜下有一圈明顯的異染色質(zhì),核仁1~2個(gè),底部胞質(zhì)中充滿扁平層板狀的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面附著的核糖體。高爾基復(fù)合體發(fā)達(dá),細(xì)胞頂部有許多成熟的酶原顆粒。
B組:酶原顆粒明顯增多,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)豐富,但是無明顯擴(kuò)張,細(xì)胞核基本正常,細(xì)胞體積大,胞漿豐富。
C組:部分細(xì)胞核輕度固縮,核膜間隙較擴(kuò)大,個(gè)別細(xì)胞核壞死,破裂,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張明顯,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附著的核糖體減少。線粒體腫脹,可見線粒體嵴腔擴(kuò)大,嵴變短、破碎,并有數(shù)目減少。酶原顆粒,聚集在細(xì)胞頂端,數(shù)量明顯減少,大小不一,間質(zhì)膠原纖維增生,胞質(zhì)不豐富,細(xì)胞體積變小。
D組:酶原顆粒較C組豐富,輕微的細(xì)胞核固縮,大部分細(xì)胞核較好,染色質(zhì)較均勻,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張明顯,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附著的核糖體減少,間質(zhì)膠原纖維增生。
表2 C組和D組第1天和第2天胰液的量,胰液中的淀粉酶、脂肪酶、總蛋白的濃度和pH值的變化情況
圖1 犬各組胰腺病理圖(HE,×100)
圖2 犬各組胰腺的電鏡圖(×5000)
質(zhì)子泵抑制劑即H+/K+-ATP酶抑制劑,隨著質(zhì)子泵抑制劑在酸相關(guān)性疾病中的廣泛應(yīng)用,人們觀察到其對(duì)胃壁細(xì)胞以外的消化腺分泌也有抑制作用[7-8]。PPI在臨床使用時(shí),發(fā)現(xiàn)其對(duì)急性胰腺炎也有一定治療效果,其作用機(jī)制一般認(rèn)為是抑制胃酸分泌,從而減少胰泌素的分泌, 進(jìn)而減少對(duì)胰腺分泌的刺激。Thilo等[9]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),PPI具有抗炎的特性并對(duì)大鼠急性胰腺炎起到治療作用。本研究通過觀察PPI對(duì)犬胰腺外分泌的影響,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的水平上探討質(zhì)子泵抑制劑對(duì)胰腺外分泌影響以及是否具有治療急性胰腺炎的作用。
本研究表明,PPI對(duì)正常犬的胰腺外分泌功能有明顯的抑制作用,主要表現(xiàn)為減少了胰液的分泌量,降低了胰液中的淀粉酶、脂肪酶、總蛋白的濃度和pH值。其作用機(jī)制可能是通過抑制胃酸的分泌,提高了胃內(nèi)的pH值,減少對(duì)胰泌素的刺激,間接地抑制胰腺的外分泌功能。電鏡下可見,PPI作用后出現(xiàn)腺泡細(xì)胞內(nèi)的酶原顆粒的增多,這可能是胰液中胰酶濃度降低的原因。提示PPI雖然沒有直接抑制胰酶的合成,但是能通過提高十二指腸內(nèi)的pH值來減少酶原顆粒的分泌。
本實(shí)驗(yàn)電鏡下觀察到胰腺炎時(shí)胰腺腺泡細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)改變,改變情況如下:部分細(xì)胞核輕度固縮;粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張明顯,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附著的核糖體減少;線粒體腫脹,嵴變短、破碎;酶原顆粒數(shù)量減少。以上細(xì)胞器的改變均證實(shí)了急性胰腺炎時(shí)胰腺腺泡細(xì)胞器的受損。C組與A組比較的結(jié)果表明,急性胰腺炎時(shí)胰腺外分泌功能明顯制(P>0.05),呈低分泌狀態(tài),短期內(nèi)未見升高。結(jié)合上述的研究結(jié)果,我們認(rèn)為急性胰腺炎時(shí)胰腺腺泡細(xì)胞的受損引起了胰腺外分泌功能的抑制。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在急性胰腺炎狀態(tài)下,PPI對(duì)胰液的分泌量、胰液中淀粉酶、脂肪酶、總蛋白濃度和pH值無明顯影響(P>0.05)。這個(gè)結(jié)果跟正常狀態(tài)下PPI對(duì)胰腺外分泌功能起到明顯的抑制作用所不同。我們認(rèn)為這與?;悄懰徕c所誘導(dǎo)的急性胰腺炎有關(guān),急性胰腺炎后胰腺對(duì)藥物敏感性下降。本實(shí)驗(yàn)的電鏡結(jié)果顯示,在胰腺炎癥狀態(tài)下,胰腺腺泡細(xì)胞內(nèi)酶原顆粒較正常狀態(tài)下大量的減少;無論在正常狀態(tài)下還是胰腺炎癥狀態(tài)下,泮托拉唑作用后都使得胰腺腺泡細(xì)胞內(nèi)的酶原顆粒增多,正常狀態(tài)下的增多較胰腺炎癥狀態(tài)下的增多明顯。提示泮托拉唑能減少酶原顆粒的釋放,但是在胰腺炎癥狀態(tài)下這種減少胰腺酶原顆粒釋放的作用也減弱。完整的胰管上皮細(xì)胞和胰腺腺泡細(xì)胞是接受刺激引起分泌反應(yīng)的基礎(chǔ)。在急性胰腺炎時(shí)胰腺腺泡細(xì)胞的受損,這可能是PPI對(duì)急性胰腺炎時(shí)胰腺外分泌沒有影響的原因之一。也可能是由于胰腺炎時(shí)胰腺功能紊亂、炎癥介質(zhì)的釋放等因素,胰腺尚未恢復(fù)對(duì)外源性刺激的反映,呈低反應(yīng)狀態(tài),使得胰腺對(duì)PPI作用敏感性降低。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示泮托拉唑并不能降低犬急性水腫型胰腺炎血中淀粉酶和脂肪酶濃度。這個(gè)結(jié)果與Thilo等的關(guān)于泮托拉唑等能降低胰腺炎時(shí)血中的脂肪酶的濃度不一致[10]。其原因可能與不用的實(shí)驗(yàn)條件有關(guān),例如:不同的動(dòng)物,不同的胰腺炎模型,不用的藥物濃度。我們采用的犬作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,Thilo采用的是大鼠;我們采用牛黃膽酸鈉逆行胰管注射方法誘發(fā)AP,Thilo采用的是雨蛙素靜脈注射和雨蛙素靜脈注射聯(lián)合甘氨脫氧膽酸逆行注射胰管的兩種方法誘發(fā)輕型胰腺炎和重型胰腺炎;本實(shí)驗(yàn)的給藥濃度較低,我們采用泮托拉唑0.7 mg/kg,Thilo采用的是20 mg/kg。
綜上所述,急性胰腺炎時(shí)胰腺外分泌功能低下并存在對(duì)藥物作用的敏感性降低。PPI對(duì)正常犬的胰腺外分泌功能有明顯的抑制作用,但是對(duì)胰腺炎狀態(tài)的胰腺外分泌功能作用不明顯,能引起胰腺外分泌的減少,但是無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。PPI雖然不能降低血中淀粉酶和脂肪酶的濃度,但是可以降低AP時(shí)并發(fā)上消化出血的發(fā)生率,縮短出血時(shí)間[11]。急性胰腺炎的致病是多種因素的相互作用結(jié)果,如炎癥介質(zhì)、補(bǔ)體系統(tǒng)、胰酶激活、微循環(huán)障礙等因素的參與[12-15],單單在某環(huán)節(jié)上阻斷其病情的發(fā)展是很難的,急性胰腺炎需要綜合的治療方式。
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(本文編輯:魯翠濤)
·經(jīng)驗(yàn)交流·
·論著 基礎(chǔ)研究·
[通訊作者簡介]周蒙滔,教授,主任醫(yī)師,博士生導(dǎo)師,E-mail:zmt0417@hotmail.com。
作者簡介][第一白永愉(1990-),男,浙江平陽人,在讀碩士。
[收稿日期]2015-06-04
[中圖分類號(hào)]R576; R453.9; R453.9
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
DOI:10.11952/j.issn.1007-1954.2016.01.013