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编号:10949415
大剂量地塞米松对SAP肺损伤的治疗作用
http://www.100md.com 《第四军医大学学报》 2005年第17期
     Treatment of lung injury in severe acute pancreatitis with large dosage of dexamethsone in rats

    LIU XueMin, XU Jun, WANG ZiFa, LIU QingGuang, PAN ChengEn, ZHANG Mei

    Department of Hepatobiliary Surgery, First Hospital, Xian Jiaotong University, Xian 710061, China

    【Abstract】 AIM: To investigate the pathogenesis and action of large dosage of dexamethsone on lung injury in severe acute pancreatitis (SAP). METHODS: SD rats with sodium taurocholateinduced SAP were randomly divided into 3 groups: control group, SAP group and dexamethsone group. Lung tissues were obtained for pathological study and dry/wet ratio, microvascular permeability and myeloperocidase (MPO) activity were detected. Apoptosis of endothelial cells and gene expression of TNFα and ICAM1 in lung tissue were detected. RESULTS: After inducing SAP model, a great quantity of PMNs were present in capillaries and apoptosis degree of blood vessel endothelium also increased . The degree of PMNs infiltration and apoptosis of endothelium decreased in dexamethasone group. Compared with those in control group, the dry/wet ratio, microvascular permeability, MPO activity and gene expression of TNFα and ICAM1 in lung tissue obviously increased. In dexamethasone group, the above indices correspondingly decreased (P<0.01). CONCLUSION: Large dosage of dexamethsone can ameliorate lung injury by inhibiting inflammatory mediators, alleviating functional injury of endothelial cells and decreasing capillary permeability of lung tissues in SAP.

    【Keywords】 pancreatitis; acute disease; lung injuries; dexamethasone

    【摘要】 目的: 探讨大剂量地塞米松对重症急性胰腺炎(SAP)肺损伤的治疗机制及作用. 方法: 建立SD大鼠急性胰腺炎模型,随机分为对照组、SAP组及地塞米松治疗组. 取肺组织行组织病理观察、组织含水量、微血管通透性及肺髓过氧化物酶(MPO)活性检测,同时检测肺组织中血管内皮细胞凋亡及TNFα,ICAM1基因表达. 结果: SAP组大鼠微血管内大量白细胞浸润,肺组织血管内皮细胞凋亡增加;治疗组肺间质水肿及白细胞浸润程度均较SAP组减轻,微血管内皮细胞数量明显减少. SAP组与对照组相比,肺组织含水量、微血管通透性、MPO活性及TNFα,ICAM1基因表达均明显升高,地塞米松治疗组上述指标均较SAP组明显好转(P<0.01). 结论: 大剂量地塞米松可通过抑制炎症介质、改善血管内皮细胞的功能损伤、降低肺组织血管通透性等作用治疗SAP肺损伤.

    【关键词】 胰腺炎;急性病;肺损伤;地塞米松

    0引言

    急性胰腺炎(acute pancreatitis, AP)是普通外科常见急腹症,近年来发病率不断上升,其总死亡率高达10%~20%,而重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis, SAP)死亡率更达到前者的两倍[1]. 急性肺损伤是SAP非常重要的一种并发症及死亡原因[2]. 在既往的实验研究中,我们发现SAP时肺组织内黏附分子水平过度升高[3],同时肺血管内皮细胞凋亡引起微循环障碍[4],上述各因素加重了SAP肺损伤水平. 在此基础上,我们进一步观察应用大剂量地塞米松对SAP肺损伤的治疗机制及作用.

    1材料和方法

    1.1材料

    健康成年雌性SD大鼠24只,体质量280~340 g,由西安交通大学医学院实验动物中心提供. 主要试剂包括牛磺胆酸钠(Sigma公司),地塞米松磷酸钠(西安妇幼制药厂),TRIzol Reagent(LIFE TECHNOLOGIES),反转录试剂盒(Promega公司),细胞凋亡原位检测试剂盒(Boehringer Mannheim公司)等;主要仪器包括PTC100型PCR仪(MJ Research公司),紫外凝胶分析系统(UVP公司),CPS1A型超声波粉碎机(上海超声波仪器厂),低温高速离心机(Heraeus公司)等.

    1.2方法

    大鼠随机分为SAP组,治疗组和对照三组,每组8只. 采取100 g/L氯胺酮,80 mg/kg腹腔注射麻醉,经上腹正中切口入腹. SAP组大鼠开腹后提起十二指肠以小号血管夹分别夹住十二指肠端和肝门部胰胆管. 在肝门处4.5号针头经胆胰管穿刺并逆行注射40 g/L牛磺胆酸钠溶液1 mL/kg,注射时间1 min,保持5 min后拔除穿刺针,去除动脉夹并逐层关腹. 治疗组大鼠在SAP制模30 min后经腹股沟处的股静脉分支穿刺注射地塞米松5 mg/kg. 对照组大鼠开腹后仅翻动十二指肠后关腹. 各组大鼠均在手术后9 h剖杀,行相应检测. 肺组织TNFα及ICAM1的RTPCR检测:用TRIzol提取肺组织RNA,Oligo(dT)15作为引物,合成第一链cDNA,PCR扩增,电泳后用紫外凝胶分析系统定量,以目的基因扩增量/内对照基因扩增量表示所要检测基因的表达量. 肺组织内皮细胞凋亡原位检测:取适量肺组织,40 g/L多聚甲醛固定,常规石蜡切片,以细胞凋亡原位检测试剂盒进行凋亡染色,封片并在光学显微镜下观察肺微血管内皮细胞凋亡改变. 凋亡判断标准:无细胞核棕蓝色染色为阴性, 细胞核染成棕蓝色的细胞为凋亡细胞. 肺微血管通透性检测: 采用静脉注射伊文蓝的方法检测肺微血管通透性的改变. 分光光度计625 nm下检测,肺组织中提取的伊文蓝浓度代表每克肺湿质量时的染料的毫克数. 肺组织含水量测定:处死大鼠后,立即取肺组织,称取其湿质量,70℃烤干72 h后称取其干质量,则含水量(%)=(湿质量-干质量)/湿质量. 肺髓过氧化物酶(myeloperocidase, MPO)活性测定:取肺组织加邻联茴香胺制成肺组织匀浆. 冻融并超声粉碎,离心后取上清加反应液,在分光光度计460 nm波长下进行2 min的扫描,记录30 s和90 s的吸光度差值,以此1 min吸光度的变化代表酶活力的改变,酶的活力可反应中性白细胞的数目.

    统计学处理: 采用SPSS10.0统计软件,数据以x±s表示. 采用方差分析比较均数间差别,用LSDt检验进行均数的多重比较,对于方差不齐组采用KruskalWallis检验.

    2结果

    2.1肺组织病理观察光镜下可见对照组大鼠肺组织切片正常;SAP组表现为间质性肺水肿,局灶性、充血性肺不张,微血管内大量白细胞浸润,微血管内血栓形成;而治疗组肺间质水肿及白细胞浸润程度均较SAP组减轻.

    2.2肺组织TNFα及ICAM1基因表达正常对照组大鼠肺组织内TNFα及ICAM1基因表达呈低水平,SAP组大鼠肺组织TNFα及ICAM1基因表达明显升高,应用地塞米松后较SAP组显著下降,但仍高于对照组大鼠,三者间存在明显差异(P<0.01, Tab 1).

    2.3肺微血管内皮细胞凋亡对照组大鼠肺组织中可检测到极少量的微血管内皮细胞凋亡,SAP制模后肺组织血管内皮细胞出现凋亡增加,而治疗组的微血管内皮细胞数较SAP组相比,数量明显减少.

    2.4肺组织微血管通透性与正常对照组相比,SAP组及治疗组大鼠肺组织微血管通透性均明显升高,同时治疗组明显高于SAP组,三者间存在明显差异(P<0.01, Tab 1).

    2.5肺组织含水量与正常对照组相比,SAP组及治疗组大鼠肺组织含水量均明显升高,同时治疗组明显高于SAP组,三者间存在明显差异(P<0.05, Tab 1).

    2.6肺组织MPO活性与正常对照组相比,SAP组及治疗组大鼠肺组织MPO活性均明显升高,同时治疗组明显高于SAP组,三者间存在明显差异(P<0.01, Tab 1). 表1各组肺TNFα及ICAM1基因表达、含水量、MPO活性和肺微血管通透性(略)

    3讨论

    地塞米松属于糖皮质激素类,可明显抑制多种炎症介质的合成与释放,其抗炎作用可抑制SAP时的急性炎性反应综合征. 我院王自法等[5]通过动物实验证实地塞米松对多种炎症介质均有明显的抑制作用,显著降低血液中前列环素、TX, IL6和NO的水平,并降低胰腺组织的炎症程度,提高AP的生存率. 董瑞等[6]进一步实验观察了不同剂量地塞米松对AP的作用,结果显示与小剂量地塞米松相比,大剂量(5 mg/kg)治疗后,IL6, NO和脂质过氧化物等均显著下降,生存率提高,平均生存时间延长,腹水量减少,说明大剂量地塞米松可以更好的降低SAP大鼠血中的炎症介质水平.

    本实验进一步研究了大剂量地塞米松治疗SAP肺损伤的作用. 相对于SAP模型组,用药后肺组织炎症明显受到了抑制,肺水肿明显改善,白细胞的浸润程度也明显减轻. 我们认为,应用大剂量地塞米松从以下几个方面对SAP肺组织损伤起到了保护作用: ① 抑制炎症介质应用大剂量地塞米松有效的降低肺组织TNFα的基因表达水平. 由于TNFα的强烈表达可以激活白细胞,促进IL1,IL6和IL8等炎症介质的释放,在SAP发病及其全身并发症发生过程中起着重要作用. 而地塞米松则通过抑制多种炎症介质的基因表达水平发挥其治疗SAP肺损伤的作用; ② 改善血管内皮细胞的功能损伤ICAM1是一种主要表达于内皮细胞表面的蛋白质,其高表达可通过引起内皮细胞白细胞相互间反应造成肺组织内白细胞的大量浸润并不断加重肺损伤[4]. 地塞米松明显降低了肺组织ICAM1的表达水平,减轻了肺血管内皮细胞的功能性损伤,降低了肺组织内的白细胞浸润程度; ③ 降低肺组织血管通透性本实验结果表明治疗组肺组织内凋亡的血管内皮细胞数量减少,表明地塞米松对于SAP大鼠肺毛细血管内皮细胞具有保护作用. 通过抑制血管内皮细胞凋亡,改善组织血管通透性,从而减少血浆漏入组织间隙,缓解肺组织水肿,减轻肺组织炎症程度.

    【参考文献】

    [1] 刘学民,潘承恩,刘青光,等. 重症急性胰腺炎合并肺损伤的诊治探讨[J]. 中华肝胆外科杂志, 2002;8(2):116-117.

    Liu XM, Pan CE, Liu QG, et al. The diagnosis and treatment of lung injury following severe acute pancreatitis [J]. Chin J Hepatobil Surg, 2002;8(2):116-117.

    [2] Mann D, Hershman M, Hittinger R, et al. Multicentre audit of death from acute pancreatitis [J]. Br J Surg, 1994; 81:890-897.

    [3] 刘学民,刘青光,潘承恩,等. 血管内皮凋亡对大鼠重症急性胰腺炎肺损伤的影响[J]. 第四军医大学学报, 2003;24(18): 1677-1679.

    Liu XM, Liu QG, Pan CE, et al. Influence of apoptosis of endothelial cell on lung injury following severe acute pancreatitis in rats [J]. J Fourth Mil Med Univ, 2003;24(18): 1677-1679.

    [4] 刘学民,徐军,刘青光,等. ICAM1基因表达对大鼠急性重症胰腺炎肺损伤的影响[J]. 第四军医大学学报,2004; 25(17): 1555-1557.

    Liu XM, Xu J, Liu QG, et al. Influence of intrapulmonary expression of intercellular adhesion molecule1 on acute lung injury following acute severe pancreatitis in rats [J]. J Fourth Mil Med Univ, 2004; 25(17): 1555-1557.

    [5] 王自法,潘承恩,刘绍诰,等. 地塞米松抑制炎症介质改善大鼠重症急性胰腺炎的预后[J]. 中华肝胆外科杂志, 2001; 7(3): 181-182.

    Wang ZF, Pan CE, Liu SG, et al. Dexamethsone ameliorate the prognosis of severe acute pancreatits by inhibit inflammatory mediators in rats [J]. Chin J Hepatobil Surg, 2001; 7(3): 181-182.

    [6] 董瑞,王自法,吕毅,等. 大剂量地塞米松治疗重症急性胰腺炎的实验研究[J]. 中国普通外科杂志, 2001;10(4): 309-312.

    Dong R, Wang ZF, Lü Y, et al. Treatment of severe acute pancreatitis with large dosage of dexamethsone in rats [J]. Chin J General Surg, 2001;10(4): 309-312.

    基金项目:国家自然科学基金(30371398)

    通讯作者:徐军. Tel. (029)85324009 Email.pengrong@sina.com.cn

    作者简介:刘学民(1972),男(汉族),山西省祁县人. 博士,主治医师. Tel. (029)85324009Email. A1090224@pub.xaonline.com

    (西安交通大学第一医院肝胆外科,陕西 西安 710061)

    编辑井晓梅, 百拇医药(刘学民,徐军,王自法,刘青光,潘承恩,张梅)