(廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院感染一科,南寧市 530011,電子郵箱:dwx857@163.com)
肝硬化門靜脈高壓(portal hypertension,PHT)以門靜脈系統(tǒng)壓力升高為主要特點(diǎn),常引起腹水、脾腫大、肝性腦病等并發(fā)癥,嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量,是臨床死亡的主要原因之一。門靜脈系統(tǒng)血流紊亂是PHT發(fā)病機(jī)制之一,門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)襯于脈管的內(nèi)壁,是最早感受血流變化并產(chǎn)生應(yīng)答的效應(yīng)細(xì)胞[1]。有研究表明內(nèi)皮細(xì)胞誘導(dǎo)的血管活性物質(zhì)與PHT的形成及維持密切相關(guān)[2-3]。因此研究血流動力學(xué)及效應(yīng)內(nèi)皮細(xì)胞具有重要價值,也一直是PHT研究的熱點(diǎn)。我們在前期研究中發(fā)現(xiàn),結(jié)合?;撬岷吞烊慌;撬峋幸种聘卫w維化的作用[4-7]。本研究通過觀察天然?;撬釋HT大鼠血流動力學(xué)及其效應(yīng)內(nèi)皮細(xì)胞的影響,進(jìn)一步探討PHT形成的機(jī)制及治療方法。
1.1 動物及藥物 實(shí)驗(yàn)用無特定病原體級雄性SD大鼠80只,6~7周齡,體重(180±20)g,由廣西醫(yī)科大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)中心提供,動物合格證:SCXK桂2009-0002。天然?;撬釣椴捎脽崴崛》╗8]從烏蛤肉中提取而得,采用紅外光譜儀鑒定藥品質(zhì)量,純度要求達(dá)到98.5%以上。
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 MFV-3200型電磁流量計(jì)、RM-6300型八道生理記錄儀購自日本Nihon Kohden公司,壓力換能器、SMUP-PC型生物信號處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖像分析軟件MP-100、MFLab 2.00數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由廣西中醫(yī)藥大學(xué)生理教研室提供(西安明克斯檢測設(shè)備有限公司),MT-2型熒光倒置顯微鏡、顯微攝像及錄像系統(tǒng)購自O(shè)lympus公司,TSD145型激光多普勒組織灌注圖像儀購自美國BIOPAC公司,H-7650型透射電子顯微鏡購自日本日立公司。
1.3 方法
1.3.1 建立動物模型:采用復(fù)合因素法建立肝硬化PHT大鼠模型,首次按0.5 ml/100 g體重給予大鼠腹部皮下注射60%橄欖油+40%四氯化碳混合液后,每隔3 d按0.3 ml/100 g體重皮下注射給藥1次(配方同上),15%酒精為唯一飲料,同時輔以20%豬油、0.5%膽固醇、79.5%玉米面混合飼料喂養(yǎng)。造模8周后,按隨機(jī)數(shù)字表法抽3只大鼠行門靜脈血流及肝臟組織病理學(xué)檢測,確定肝硬化PHT模型制備成功(以肝臟組織病理學(xué)檢查可見大小不等的假小葉形成為制備成功)后進(jìn)行后續(xù)干預(yù)實(shí)驗(yàn)。
1.3.2 分組與干預(yù):建模成功后按隨機(jī)數(shù)字表法抽取45只肝硬化PHT大鼠,采用隨機(jī)數(shù)字表法分為結(jié)合?;撬峤M(A組)、天然?;撬峤M(B組)和對照組,每組15只,A組按0.6 g/(kg·d)給予?;撬峁辔?,B組按0.6 g/(kg·d)給予天然牛磺酸灌胃,對照組大鼠給予相同劑量0.9%氯化鈉溶液灌胃,療程均為21 d。
1.3.3 肝臟血流灌注量(hepatic perfusion volume,HPV)測定:最后一次給藥后當(dāng)晚大鼠禁食,次日用10%水合氯醛按0.3 ml/100 g腹腔注射麻醉。將大鼠以仰臥位四肢無創(chuàng)固定于實(shí)驗(yàn)臺上,腹部及頸部剪毛,消毒鋪巾,取劍突下正中切口,剪開腹壁,暴露肝臟,肝臟周圍以溫生理鹽水紗布包裹,以20滴/min的速度在紗布表面持續(xù)滴39℃的0.9%氯化鈉溶液,實(shí)驗(yàn)室溫度控制在24℃~26℃,濕度控制在35%~40%,使肝臟盡量處于接近生理的環(huán)境。打開激光多普勒組織灌注圖像儀和組織灌注圖像軟件,固定激光探頭與肝臟表面相距約10 cm,保證激光垂直照射到肝臟表面,注意控制實(shí)驗(yàn)室的光線強(qiáng)度。計(jì)算機(jī)控制激光探頭自動掃描肝臟表面,檢測記錄肝臟微循環(huán)血液灌流量3 min,連續(xù)監(jiān)測兩次,取平均值。
1.3.4 門靜脈血流動力學(xué)的測定:檢測肝臟血液灌流量后,逐層剝離門靜脈表面組織,游離出門靜脈主干,一側(cè)插入適宜的電磁探頭,電磁流量計(jì)測量門靜脈血流量(portal venous flow,PVF),待血流穩(wěn)定后,測量5次取其平均值。游離腸系膜靜脈,插入PV-50導(dǎo)管至門靜脈主干,通過壓力換能器,應(yīng)用八道生理記錄儀測定門靜脈壓力(portal venous pressure,PVP)、門靜脈阻力(portal vein resistance,PVR)及平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)。操作過程室溫均保持24℃~26℃,檢測前用肝素鈉-生理鹽水溶液沖洗各種導(dǎo)管。記錄大鼠血流動力學(xué)數(shù)據(jù)并輸入計(jì)算機(jī),采用MFLab 2.00生理學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件包處理數(shù)據(jù)。
1.3.5 門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的觀察:取相同部位新鮮門靜脈主干,切成大小約1 mm×1 mm×1 mm標(biāo)本,置于4℃預(yù)冷的4%戊二醛,固定24 h,再經(jīng)1%四氧化鋨固定2 h,常規(guī)乙醇和丙酮脫水,加丙酮-環(huán)氧樹脂812環(huán)氧樹脂包埋,修塊及切片,鈾-鉛染色,透視電鏡下觀察門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以(x±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD-t法。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 3組大鼠門靜脈血流動力學(xué)指標(biāo)比較 A組及B組PVP、PVR、PVF均低于對照組(均P<0.05),見表1。對照組、A組、B組MAP、HPV水平依次升高(P<0.05),見表2。
表1 3組大鼠PVP、PVR、PVF比較(x±s)
注:與對照組比較,*P<0.05。
表2 3組大鼠MAP及HPV比較(x±s)
注:與對照組比較,*P<0.05,與A組比較,#P<0.05。
2.2 3組大鼠門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu) 對照組大鼠門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞有不同程度變性,細(xì)胞核變性或脫落,基底膜完整性遭到破壞,連接松散;A組門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整,細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核基本正常,但基底膜較厚;B組大鼠門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整,基底膜無增厚,細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核正常。見圖1。
圖1 3組大鼠門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)(透視電子顯微鏡,×15 000)
門靜脈系統(tǒng)血流動力學(xué)的紊亂是PHT形成與進(jìn)展的重要機(jī)制之一,“后向血流”與“前向血流”是PHT發(fā)病機(jī)制的兩種學(xué)說。“后向血流”學(xué)說認(rèn)為肝內(nèi)血管收縮和舒張調(diào)節(jié)失衡導(dǎo)致門脈血管阻力的增加是PHT形成與進(jìn)展的主要決定因素?!扒跋蜓鳌睂W(xué)說認(rèn)為門靜脈高壓的始動因子是周邊血管擴(kuò)張,MAP降低,血管阻力降低,血容量增多,從而形成全身高動力循環(huán)綜合征。這兩種機(jī)制在PHT的形成中均發(fā)揮了重要的作用[9-10]。
內(nèi)皮細(xì)胞是血流接觸的效應(yīng)細(xì)胞,其誘導(dǎo)產(chǎn)生的血管活性物質(zhì)一氧化氮(nitric oxide,NO)及一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)與PHT的形成密切相關(guān)[3]。正常情況下NO、NOS與內(nèi)皮素-1(endothelin-1,ET-1)處于相對平衡狀態(tài)[11]。我們在前期研究中發(fā)現(xiàn)[2],PHT形成后,門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞損傷變性,其分泌的血管活性物質(zhì)(如NO、NOS與ET-1)平衡失調(diào),血漿中NO、NOS水平升高而ET-1水平降低,使PHT得以維持或惡化,這與PHT的“前向血流”學(xué)說相似。本研究結(jié)果顯示:與大鼠相關(guān)指標(biāo)正常參考值[2,7]比較,肝硬化PHT大鼠PVP、PVR、PVF升高,MVP降低,門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)異常,符合PHT “前向血流” 機(jī)制學(xué)說;而HPV下降,則說明肝內(nèi)血管收縮和舒張失調(diào),符合“后向血流”機(jī)制學(xué)說。因此圍繞PHT的“后向血流”與“前向血流”機(jī)制學(xué)說,恢復(fù)和維持肝臟及門脈系統(tǒng)正常血流動力學(xué),是預(yù)防和治療PHT的重要措施。
目前西藥治療PHT的途徑較單一,而中醫(yī)藥治療具有多途徑、多環(huán)節(jié)、多靶向干預(yù)的特點(diǎn),針對PHT發(fā)生機(jī)制中的多個環(huán)節(jié)起作用,可彌補(bǔ)西醫(yī)作用途徑單一的缺點(diǎn)。天然?;撬釓臑醺蛉庵刑崛?,現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明其具有解毒護(hù)肝抗腫瘤、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能等作用,大劑量使用無相關(guān)不良反應(yīng)。我們的前期研究顯示,天然牛磺酸可減輕肝細(xì)胞炎癥反應(yīng)及肝臟線粒體脂質(zhì)過氧化,改善肝臟微循環(huán),降低肝內(nèi)血管阻力,從而抑制PHT[4-7]。
本研究結(jié)果顯示,天然牛磺酸和結(jié)合?;撬峋筛纳聘斡不疨HT大鼠門靜脈血流動力學(xué)指標(biāo)(PVP、PVR、PVF),而天然牛磺酸改善MVP及HPV的效果優(yōu)于結(jié)合?;撬?P<0.05),改變門靜脈內(nèi)皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的效果更佳。這些提示天然?;撬嵩诟纳芇HT大鼠的“后向血流”效果優(yōu)于結(jié)合?;撬?,而其逆轉(zhuǎn)PHT的作用機(jī)制可能與同時干預(yù)“后向血流”與“前向血流”有關(guān)。
綜上所述,天然?;撬峥蓽p輕肝硬化PHT大鼠門靜脈壓力,改善效應(yīng)內(nèi)皮細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu),且其效果優(yōu)于結(jié)合?;撬帷1狙芯恐饕^察天然?;撬釋ρ鲃恿W(xué)指標(biāo)及內(nèi)皮細(xì)胞的影響,但肝硬化PHT病因及發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚,“后向血流”與“前向血流”學(xué)說蘊(yùn)含多學(xué)科的交叉融合,涉及細(xì)胞分子水平、蛋白、生物力學(xué)及各種信號傳導(dǎo)因子等,今后將從這幾方面進(jìn)一步深入研究天然?;撬嶂委煂Ω斡不疨HT的作用機(jī)制。