磷脂酶A2与急性胰腺炎
上海第二医科大学附属瑞金医院消化科 上海市 200025
项目负责人：王兴鹏
收稿日期 1993-01-03 修回日期 1993-02-10
主题词 胰腺炎；磷脂酶A2；胰腺炎/治疗
Subject headings pancreatitis/pathology; phospholipaseA2; pancreatitis/therapy
王兴鹏,徐家裕,袁耀宗.磷脂酶A2与急性胰腺炎.新消化病学杂志,1993;1(2):112-113
, 百拇医药 急性胰腺炎(Acute Pancreatitis, AP)系一胰酶自身消化性疾病，除胰蛋白酶外，近年来研究结果表明磷脂酶A2(Phospholipase A2, PLA2)参与了“自身消化”过程及AP并发肺、肾、脑等多器官衰竭的发病过程. 本文在复习PLA2一般特性基础上着重阐述其在AP发病中病理生理作用及其临床意义.
1 PLA2的一般特性
人PLA2由125个氨基酸组成的单一多肽链，内含17个半胱氨基酸及7个二硫键，氨基末端为丙氨酸，羧基末端为谷氨酸. 酶活性位点位于第48位上的组氨酸. 分子量14000，等电点9.2，最适pH 8.5，最高耐热温度达70℃.PLA2在体内分布甚广，几乎所有细胞均含PLA2. 巨噬细胞、中性粒细胞，单核细胞的粗面内质网和溶酶体内富含水溶性PLA2，病理状况下如休克、急性胰腺炎时，这些细胞被活化后而向细胞外释放PLA2成为体液PLA2重要来源；胰腺外分泌腺泡中含以酶原形成而存在的PLA2活化后参与磷脂消化；此外，某些特殊细胞如肺泡Ⅱ型上皮细胞、肝细胞内亦含PLA2.PLA2的活化有赖于钙离子，磷脂酶C及蛋白激酶C促使PLA2活化. 改变钙离子浓度、底物磷脂的分子排列方式及PLA2的氨基酸组成对于PLA2活性起着重要调节作用. PLA2以卵磷脂为底物，将其2位上的脂肪酸降解产生溶血性卵磷脂和游离脂肪酸，后者50%以上是花生四烯酸(AA). 溶血性卵磷脂以及AA的代谢产物TXA2、白三烯、血小板活化因子(PAF)、脂质过氧化物(LPO)具有强烈的生物毒作用.
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2 急性胰腺炎时PLA2的病理生理作用
2.1 急性胰腺炎时PLA2作用的依据研究资料充分证实，AP时血清PLA2增高，甚至达10倍以上；腹水中PLA2及胰组织中PLA2亦呈显著性增高[1]；免疫组织化学染色发现AP时胰组织中PLA2染色异常. 在狗AP肺淋巴液和支气管一肺泡灌洗液中PLA2含量亦见增高[2] ；而大鼠AP中肾近曲小管上皮细胞中也有PLA2聚集现象[3]. 进一步研究尚发现，将胰PLA2加胆盐注入胰管中能诱发出血坏死性胰腺炎的动物模型；且实验结果还表明，PLA2抑制剂P—溴苯溴化物能部分阻止胰腺的出血、坏死的形成以及血淀粉酶、脂肪酶的活性升高. 上述现象表明，AP时PLA2参与了其发病过程.
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2.2 PLA2在AP发病中的作用机制 各种细胞膜上的卵磷脂是PLA2最适的底物，其产物为溶血性卵磷脂. 在牛磺胆酸钠诱发的急性坏死性胰腺炎中血浆、胰腺组织中溶血性卵磷脂含量显著升高[4]；急性胰腺炎患者血清中溶血性卵磷脂亦见升高，且死于急性胰腺炎的患者胰腺中的磷脂成分主要为溶血性卵磷脂. Das报告狗急性胰腺炎12h后支气管肺泡灌洗液中溶血性卵磷脂增高而卵磷脂则下降. 众所周知，溶血性卵磷脂是一很强的膜融化剂，它可使细胞膜流动性增大，白细胞趋化、变形、游走、吞噬和释放加强. 在胰腺组织，溶血性卵磷脂之作用表现为大量的胰腺脂肪坏死，向胰管内注入溶血性卵磷脂可复制出胰腺坏死的模型；在肺组织，肺泡表面活性物质被分解而致肺泡塌陷；溶血性卵磷脂还可使脑细胞膜上磷脂层被破坏，脑灰质广泛脱髓鞘，脑组织软化；在肝脏、心肌、肾脏则表现为局灶性坏死 免疫组织化学研究揭示在人急性胰腺炎脂肪坏死区域贮有胰源性PLA2、脂酶和共脂酶，故推测，在脂肪坏死发展过程中胰腺等组织中脂肪细胞膜最初是由PLA2作用而受损，然后脂酶进入细胞内在共脂酶作用下而水解细胞内的甘油三酯. PLA2可直接引起血管通透性增高. Vadas发现PLA2可引起皮肤充血现象. 且在皮下注入致炎物后局部淋巴液中PLA2活性升高，将此淋巴液注入皮下可致充血等反应，并发现PLA2活性与淋巴液致充血能力呈正相关，提示PLA2可能增加通透性. 陈思峰et al发现狗急性出血坏死性胰腺炎时全肺含水量和肺血管外水量明显增多，且PLA2抑制剂氯喹可预防肺水含量的增加. 进一步的实验研究结果显示，应用PLA2与急性坏死性胰腺炎的新鲜腹水混合注入健康小鼠中发现腹膜对异硫氰酸荧光素的通透性显著升高，而单独应用PLA2无此现象[5]，因此推测腹水中某种因子具有促使PLA2产生上述现象的作用.PLA2的上述作用与其直接损害血管内皮细胞、致血管自身节律运动紊乱、血流调节发生障碍等因素有关. PLA2还可通过其作用产物花生四烯酸(AA)的次级降解物而发挥作用. 血栓素(TXA2)、前列环素(PGI2)平衡系统在生理状态下处于动态平衡，在AP时，由于TXA2合成增加，TXA2/PGI2比值增高，由此可导致组织的损伤及血流动力学、血液流变学等一系列紊乱[6]；血小板活化因子(PAF)具有扩张血管，促血小板和白细胞聚集等作用；急性胰腺炎时血中及腹水中PAF含量增高，应用PAF可诱导兔急性实验性胰腺炎，而这些改变可被PAF受体拮抗剂BN-52021所阻断. PAF在AP中作用可能与其促使胰酶分泌、直接组织损及致血流动力学改变有关[7]；白三烯为一强烈的炎症毒性递质，实验证实其也参与了AP的发病，因为应用白三烯拮抗剂后可显著改善病鼠的预后，减轻病鼠胰腺的病理改变；氧自由基为较强的细胞膜氧化剂，它可降解细胞外间质中透明质酸和胶原，造成组织损伤，目前已基本肯定AP中组织的损伤和多器官衰竭的发生与氧自由基的作用有关.
, 百拇医药
3 PLA2在AP临床研究中作用
3.1 PLA2对AP的诊断价值 众多临床研究资料结果显示，血PLA2在AP病例中增高，尤以出血坏死性胰腺炎. Schmidt动态检测坏死性胰腺炎患者血中催化活性PLA2(PLA2-CA)，发现其随着病程的进展而持续升高，直至死亡前，而慢性复发胰腺炎及无并发症的急性胰腺炎PLA2-CA则正常；在另一组研究报告中，Puolakkainen检测了13例急性出血性胰腺炎发作d1内血PLA2-CA均上升，且在4例死亡病例中PLA2-CA增高尤其显著，而轻度胰腺炎变化不显著. 另一方面，血清中免疫活性PLA2(PLA2-IR)对AP的诊断价值也得到了研究. Büchler的临床研究报告揭示在坏死性胰腺炎与急性间质性胰腺炎血清PLA2-IR均见增高，差异无显著；Nevalainen在103例中至重度酒精性、胆汁性急性胰腺炎中发现在入院后d1内PLA2-IR均升高，而下降缓慢，尤其是急性重症者；进一步的观察发现，在22例急性重症胰腺炎早期PLA2-IR及PLA2-CA均见升高；但PLA2-IR升高较PLA2-CA显著. 从上述结果中可以推论，PLA2-CA有利于区分重症胰腺炎与轻型胰腺炎，与AP预后有关；而PLA2-IR为胰腺腺泡受损较敏感指标，可用于早期诊断急性重症胰腺炎[8]. 晚近，腹水中PLA2-CA的研究引人关注，Hatao在狗急性胰腺炎腹水中PLA2升高较血清显著，且随急性胰腺炎的进展而同步上升. 小野山进一步研究发现坏死性胰腺炎大鼠腹水中PLA2-CA较水肿型胰腺炎高，说明腹水中PLA2-CA与急性胰腺炎病变程度有亲，有助重症胰腺炎的诊断.
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3.2 PLA2抑制剂对急性胰腺炎治疗作用 既然PLA2在AP发病中起关键作用，尤以重型胰腺炎，故寻求PLA2抑制剂应为AP临床治疗之理想手段. 根据作用方式不同，PLA2抑制剂大致可分以下类型：①作用于酶蛋白的活性中心：阿的平，氯喹, Lipocotin. ②影响钙离子浓度：锌、EDTA、P-溴代苯酰基溴(PBPB). ③改变底物排列状态：普鲁卡因、利多卡因、精胺. ④作用机制不明的：VitE、胞二磷胆碱. 许多抑制剂已用于实验及临床，效果各异. Zoch应用PBPB治疗鼠急性出血性胰腺炎，发现其能有效地阻止急性胰腺炎坏死和出血，血淀粉酶、脂酶的升高，但由于PBPB具有烷化及其他毒性作用，在人类中应用受限. 普鲁卡因和利多卡因能改善狗急性出血性胰腺炎生存率. CaNa2 EDTA治疗人类急性胰腺炎国内已有报道，应用2g溶于5%葡萄糖液中(500cc)静滴，5d～7d为一疗程，与对照组相比，试验组体温恢复正常时间及血尿淀粉酶、临床症状恢复正常所需时间较对照组均缩短. 此外，胞二磷胆碱、消炎痛、氯喹等临床及动物试验疗效报告各异. 综上所述，PLA2为AP及其多器官衰竭发病中一重要因子，检测PLA2，尤其是PLA2-CA有助于重症胰腺炎的识别及预后估计，在综合治疗的基础上，应用PLA2抑制剂可能有助于AP预后的改善.
, 百拇医药
4 参考文献1 Hirohiko O, Masahiko Y, Yoichi S，et al. Study of phospholipase A2 inserum, ascitic exudate, and panc
reactic tissue in acute pancreatitis inrats.Japanese Journal of Gastroenterology,1989;86:60-69
2 陈思峰,吴中立.磷脂酶A2与急性肺损伤.中国病理生理杂志,1990；6：183-186
3 Hietaranta AJ, Zhuang YH, Aho HJ, et al. Accumulation of pancreaticphospholipase A2 in proximal
, 百拇医药
tubular cells of kidney. Digestion,1990;46:143
4 Nordback I, Tcerenhovi O, Auvineno C. et al. Human pancreaticphospholipase A2 in acute nerotizing
pancreatitis. Digestion, 1989;42:128-134
5 Svensson C, Sjodahl R, Lilja IC, et al. The role of ascites and phospholiase A2 on peritoneal
permeability changes in acute experimentalpancreatitis. Int J Pancreatol, 1990;6:71-79
, 百拇医药
6 王兴鹏，徐家裕. 血栓素、前列环素失平衡在急性胰腺炎发病中作用.国外医学消化分册，1992；12：145-147
7 Ais G, Lopez Farre A,Gomez Garre DN，et al.Role of platelet activatingfactor in hemodynamic derangements
in an acute rodent pancreatitismodel.Gastroenterology, 1992;102:181-187
8 Nevalainen TJ. Phospholipase A2 in acute pancreatitis. Scand JGastroenterol, 1988;23:897-904, http://www.100md.com
项目负责人：王兴鹏
收稿日期 1993-01-03 修回日期 1993-02-10
主题词 胰腺炎；磷脂酶A2；胰腺炎/治疗
Subject headings pancreatitis/pathology; phospholipaseA2; pancreatitis/therapy
王兴鹏,徐家裕,袁耀宗.磷脂酶A2与急性胰腺炎.新消化病学杂志,1993;1(2):112-113
, 百拇医药 急性胰腺炎(Acute Pancreatitis, AP)系一胰酶自身消化性疾病，除胰蛋白酶外，近年来研究结果表明磷脂酶A2(Phospholipase A2, PLA2)参与了“自身消化”过程及AP并发肺、肾、脑等多器官衰竭的发病过程. 本文在复习PLA2一般特性基础上着重阐述其在AP发病中病理生理作用及其临床意义.
1 PLA2的一般特性
人PLA2由125个氨基酸组成的单一多肽链，内含17个半胱氨基酸及7个二硫键，氨基末端为丙氨酸，羧基末端为谷氨酸. 酶活性位点位于第48位上的组氨酸. 分子量14000，等电点9.2，最适pH 8.5，最高耐热温度达70℃.PLA2在体内分布甚广，几乎所有细胞均含PLA2. 巨噬细胞、中性粒细胞，单核细胞的粗面内质网和溶酶体内富含水溶性PLA2，病理状况下如休克、急性胰腺炎时，这些细胞被活化后而向细胞外释放PLA2成为体液PLA2重要来源；胰腺外分泌腺泡中含以酶原形成而存在的PLA2活化后参与磷脂消化；此外，某些特殊细胞如肺泡Ⅱ型上皮细胞、肝细胞内亦含PLA2.PLA2的活化有赖于钙离子，磷脂酶C及蛋白激酶C促使PLA2活化. 改变钙离子浓度、底物磷脂的分子排列方式及PLA2的氨基酸组成对于PLA2活性起着重要调节作用. PLA2以卵磷脂为底物，将其2位上的脂肪酸降解产生溶血性卵磷脂和游离脂肪酸，后者50%以上是花生四烯酸(AA). 溶血性卵磷脂以及AA的代谢产物TXA2、白三烯、血小板活化因子(PAF)、脂质过氧化物(LPO)具有强烈的生物毒作用.
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2 急性胰腺炎时PLA2的病理生理作用
2.1 急性胰腺炎时PLA2作用的依据研究资料充分证实，AP时血清PLA2增高，甚至达10倍以上；腹水中PLA2及胰组织中PLA2亦呈显著性增高[1]；免疫组织化学染色发现AP时胰组织中PLA2染色异常. 在狗AP肺淋巴液和支气管一肺泡灌洗液中PLA2含量亦见增高[2] ；而大鼠AP中肾近曲小管上皮细胞中也有PLA2聚集现象[3]. 进一步研究尚发现，将胰PLA2加胆盐注入胰管中能诱发出血坏死性胰腺炎的动物模型；且实验结果还表明，PLA2抑制剂P—溴苯溴化物能部分阻止胰腺的出血、坏死的形成以及血淀粉酶、脂肪酶的活性升高. 上述现象表明，AP时PLA2参与了其发病过程.
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2.2 PLA2在AP发病中的作用机制 各种细胞膜上的卵磷脂是PLA2最适的底物，其产物为溶血性卵磷脂. 在牛磺胆酸钠诱发的急性坏死性胰腺炎中血浆、胰腺组织中溶血性卵磷脂含量显著升高[4]；急性胰腺炎患者血清中溶血性卵磷脂亦见升高，且死于急性胰腺炎的患者胰腺中的磷脂成分主要为溶血性卵磷脂. Das报告狗急性胰腺炎12h后支气管肺泡灌洗液中溶血性卵磷脂增高而卵磷脂则下降. 众所周知，溶血性卵磷脂是一很强的膜融化剂，它可使细胞膜流动性增大，白细胞趋化、变形、游走、吞噬和释放加强. 在胰腺组织，溶血性卵磷脂之作用表现为大量的胰腺脂肪坏死，向胰管内注入溶血性卵磷脂可复制出胰腺坏死的模型；在肺组织，肺泡表面活性物质被分解而致肺泡塌陷；溶血性卵磷脂还可使脑细胞膜上磷脂层被破坏，脑灰质广泛脱髓鞘，脑组织软化；在肝脏、心肌、肾脏则表现为局灶性坏死 免疫组织化学研究揭示在人急性胰腺炎脂肪坏死区域贮有胰源性PLA2、脂酶和共脂酶，故推测，在脂肪坏死发展过程中胰腺等组织中脂肪细胞膜最初是由PLA2作用而受损，然后脂酶进入细胞内在共脂酶作用下而水解细胞内的甘油三酯. PLA2可直接引起血管通透性增高. Vadas发现PLA2可引起皮肤充血现象. 且在皮下注入致炎物后局部淋巴液中PLA2活性升高，将此淋巴液注入皮下可致充血等反应，并发现PLA2活性与淋巴液致充血能力呈正相关，提示PLA2可能增加通透性. 陈思峰et al发现狗急性出血坏死性胰腺炎时全肺含水量和肺血管外水量明显增多，且PLA2抑制剂氯喹可预防肺水含量的增加. 进一步的实验研究结果显示，应用PLA2与急性坏死性胰腺炎的新鲜腹水混合注入健康小鼠中发现腹膜对异硫氰酸荧光素的通透性显著升高，而单独应用PLA2无此现象[5]，因此推测腹水中某种因子具有促使PLA2产生上述现象的作用.PLA2的上述作用与其直接损害血管内皮细胞、致血管自身节律运动紊乱、血流调节发生障碍等因素有关. PLA2还可通过其作用产物花生四烯酸(AA)的次级降解物而发挥作用. 血栓素(TXA2)、前列环素(PGI2)平衡系统在生理状态下处于动态平衡，在AP时，由于TXA2合成增加，TXA2/PGI2比值增高，由此可导致组织的损伤及血流动力学、血液流变学等一系列紊乱[6]；血小板活化因子(PAF)具有扩张血管，促血小板和白细胞聚集等作用；急性胰腺炎时血中及腹水中PAF含量增高，应用PAF可诱导兔急性实验性胰腺炎，而这些改变可被PAF受体拮抗剂BN-52021所阻断. PAF在AP中作用可能与其促使胰酶分泌、直接组织损及致血流动力学改变有关[7]；白三烯为一强烈的炎症毒性递质，实验证实其也参与了AP的发病，因为应用白三烯拮抗剂后可显著改善病鼠的预后，减轻病鼠胰腺的病理改变；氧自由基为较强的细胞膜氧化剂，它可降解细胞外间质中透明质酸和胶原，造成组织损伤，目前已基本肯定AP中组织的损伤和多器官衰竭的发生与氧自由基的作用有关.
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3 PLA2在AP临床研究中作用
3.1 PLA2对AP的诊断价值 众多临床研究资料结果显示，血PLA2在AP病例中增高，尤以出血坏死性胰腺炎. Schmidt动态检测坏死性胰腺炎患者血中催化活性PLA2(PLA2-CA)，发现其随着病程的进展而持续升高，直至死亡前，而慢性复发胰腺炎及无并发症的急性胰腺炎PLA2-CA则正常；在另一组研究报告中，Puolakkainen检测了13例急性出血性胰腺炎发作d1内血PLA2-CA均上升，且在4例死亡病例中PLA2-CA增高尤其显著，而轻度胰腺炎变化不显著. 另一方面，血清中免疫活性PLA2(PLA2-IR)对AP的诊断价值也得到了研究. Büchler的临床研究报告揭示在坏死性胰腺炎与急性间质性胰腺炎血清PLA2-IR均见增高，差异无显著；Nevalainen在103例中至重度酒精性、胆汁性急性胰腺炎中发现在入院后d1内PLA2-IR均升高，而下降缓慢，尤其是急性重症者；进一步的观察发现，在22例急性重症胰腺炎早期PLA2-IR及PLA2-CA均见升高；但PLA2-IR升高较PLA2-CA显著. 从上述结果中可以推论，PLA2-CA有利于区分重症胰腺炎与轻型胰腺炎，与AP预后有关；而PLA2-IR为胰腺腺泡受损较敏感指标，可用于早期诊断急性重症胰腺炎[8]. 晚近，腹水中PLA2-CA的研究引人关注，Hatao在狗急性胰腺炎腹水中PLA2升高较血清显著，且随急性胰腺炎的进展而同步上升. 小野山进一步研究发现坏死性胰腺炎大鼠腹水中PLA2-CA较水肿型胰腺炎高，说明腹水中PLA2-CA与急性胰腺炎病变程度有亲，有助重症胰腺炎的诊断.
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3.2 PLA2抑制剂对急性胰腺炎治疗作用 既然PLA2在AP发病中起关键作用，尤以重型胰腺炎，故寻求PLA2抑制剂应为AP临床治疗之理想手段. 根据作用方式不同，PLA2抑制剂大致可分以下类型：①作用于酶蛋白的活性中心：阿的平，氯喹, Lipocotin. ②影响钙离子浓度：锌、EDTA、P-溴代苯酰基溴(PBPB). ③改变底物排列状态：普鲁卡因、利多卡因、精胺. ④作用机制不明的：VitE、胞二磷胆碱. 许多抑制剂已用于实验及临床，效果各异. Zoch应用PBPB治疗鼠急性出血性胰腺炎，发现其能有效地阻止急性胰腺炎坏死和出血，血淀粉酶、脂酶的升高，但由于PBPB具有烷化及其他毒性作用，在人类中应用受限. 普鲁卡因和利多卡因能改善狗急性出血性胰腺炎生存率. CaNa2 EDTA治疗人类急性胰腺炎国内已有报道，应用2g溶于5%葡萄糖液中(500cc)静滴，5d～7d为一疗程，与对照组相比，试验组体温恢复正常时间及血尿淀粉酶、临床症状恢复正常所需时间较对照组均缩短. 此外，胞二磷胆碱、消炎痛、氯喹等临床及动物试验疗效报告各异. 综上所述，PLA2为AP及其多器官衰竭发病中一重要因子，检测PLA2，尤其是PLA2-CA有助于重症胰腺炎的识别及预后估计，在综合治疗的基础上，应用PLA2抑制剂可能有助于AP预后的改善.
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4 参考文献1 Hirohiko O, Masahiko Y, Yoichi S，et al. Study of phospholipase A2 inserum, ascitic exudate, and panc
reactic tissue in acute pancreatitis inrats.Japanese Journal of Gastroenterology,1989;86:60-69
2 陈思峰,吴中立.磷脂酶A2与急性肺损伤.中国病理生理杂志,1990；6：183-186
3 Hietaranta AJ, Zhuang YH, Aho HJ, et al. Accumulation of pancreaticphospholipase A2 in proximal
, 百拇医药
tubular cells of kidney. Digestion,1990;46:143
4 Nordback I, Tcerenhovi O, Auvineno C. et al. Human pancreaticphospholipase A2 in acute nerotizing
pancreatitis. Digestion, 1989;42:128-134
5 Svensson C, Sjodahl R, Lilja IC, et al. The role of ascites and phospholiase A2 on peritoneal
permeability changes in acute experimentalpancreatitis. Int J Pancreatol, 1990;6:71-79
, 百拇医药
6 王兴鹏，徐家裕. 血栓素、前列环素失平衡在急性胰腺炎发病中作用.国外医学消化分册，1992；12：145-147
7 Ais G, Lopez Farre A,Gomez Garre DN，et al.Role of platelet activatingfactor in hemodynamic derangements
in an acute rodent pancreatitismodel.Gastroenterology, 1992;102:181-187
8 Nevalainen TJ. Phospholipase A2 in acute pancreatitis. Scand JGastroenterol, 1988;23:897-904, http://www.100md.com