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编号:10215206
人重组生长激素对大鼠肠道缺血/再灌注损伤后肠源性细菌/内毒素移位的影响
http://www.100md.com 《第三军医大学学报》 2000年第6期
     作者:屠伟峰 陈军 郑江 夏培元 周红 肖光夏

    单位:屠伟峰(第三军医大学附属西南医院烧伤研究所,重庆 400038);陈军(第三军医大学附属西南医院烧伤研究所,重庆 400038);郑江(第三军医大学附属西南医院烧伤研究所,重庆 400038);夏培元(第三军医大学附属西南医院烧伤研究所,重庆 400038);周红(第三军医大学附属西南医院烧伤研究所,重庆 400038);肖光夏(第三军医大学附属西南医院烧伤研究所,重庆 400038)

    关键词:肠道;缺血再灌注损伤;人重组生长激素;细菌/内毒素移位

    第三军医大学学报000604 提 要: 目的 观察人重组生长激素(rhGH)对肠道缺血再灌注(IIR)损伤后肠源性细菌/内毒素移位的影响。方法 检测门、腔静脉血浆内毒素水平(鲎试剂定量法);血浆TNFα水平(放免法)和肠系膜淋巴结、肝、肺、肾等肠道外器官组织细菌培养,动态观察rhGH对IIR后肠道细菌/内毒素移位情况。结果 早期应用rhGH,无论是IIR后3 h用药组还是12 h用药组,均可明显降低IIR后血浆内毒素和TNFα水平;显著减少IIR后肠系膜淋巴结、肺、肝、肾等肠道外组织器官中的移位细菌量。结论 早期应用rhGH可有效地降低肠源性细菌/内毒素移位,减轻促炎介质的释放,保护肠道外脏器。
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    中图法分类号: R619.9;R977.1 文献标识码: A

    文章编号:1000-5404(2000)06-0519-04

    Effects of recombinant human growth hormone on enterogenous bacteria-endotoxin translocation after intestinal ischemia-reperfusion injury in rats

    TU Wei-feng, CHEN Jun, ZHENG Jiang, XIA Pei-yuan, ZHOU Hong, XIAO Guang-xia,

    (Institute of Burn Research, Southwest Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400038,China)
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    Abstract: Objective To observe the effects of recombinant human growth hormone (rhGH) on enterogenous bacteria-endotoxin translocation (EBET) after intestinal ischemia-reperfusion injury (IIR) in rats. Methods Plasma level of endotoxin and TNFα in the portal and caval veins were measured with limulus amebocyte lysate test and radioimmunoassay respectively in the rats with IIR. The homogenate of the mesenteric lymph nodes, lungs, liver and kidneys were cultured to detect the existence of translocated bacteria. The data mentioned above were compared before and after the administration of rhGH. Results The administration of rhGH in the 3rd and 12th hour after IIR significantly decreased the plasma level of endotoxin and TNFα and the amount of the translocated bacteria in the mesenteric lymph nodes, lungs, liver and kidneys of the rats. Conclusion The administration of rhGH in the 3rd and 12th hour after IIR injury significantly decreased enterogenous bacteria-endotoxin translocation after IIR injury in rats and consequently protected various internal organs from being damaged.
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    Key words: intestine; ischemia-reperfusion injury; human recombinant growth hormone; bacteria-endotoxin translocation

    临床研究和动物实验证实生长激素(Growth hor-mone,GH)可加速外科创伤和烧伤创面愈合、减少感染发生[1,2];并可促进肠粘膜上皮细胞生长,加速肠切除或肠损伤后的肠粘膜结构和功能的恢复[3,4]。本研究通过建立肠道缺血再灌注(Intestinal ischemia-reperfusion,IIR)损伤大鼠模型,以了解IIR损伤早期应用人重组生长激素(Recombinant human growth hormone,rhGH)对肠源性细菌/内毒素移位的影响。

    1 材料与方法

    1.1 实验动物 健康Wistar大鼠42只,雌雄不限,体重为(320±30)g,由第三军医大学实验动物中心提供。
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    1.2 分组

    42只大鼠随机分为正常对照组、IIR后3h应用rhGH组和12 h用药组,该两组又分为用药后48h和72 h观察组及同期IIR损伤对照共7组,每组6只动物。

    1.3 IIR模型制作

    大鼠术前禁食12 h,自由饮水。麻醉诱导用2%氯胺酮(Ketamine)和6mg/L阿托品(Atropine)混合液3~5ml/kg。

    备皮后常规消毒、铺巾,上腹部沿正中线切口,暴露并在根部游离、夹闭肠系膜前动脉,60min后松开肠系膜前动脉夹。在进行肠系膜前动脉夹闭期间,间断地向腹腔内注射约15~20 ml/kg生理盐水,以预防一过性低血容量反应。关腹后再向腹腔内追加25~30 ml/kg生理盐水(内含庆大霉素32万U/L),以达到既扩容又预防腹腔操作时污染的目的。术毕放回鼠饲养笼观察,一笼一鼠,自由进食、饮水。
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    1.4 投药方法

    rhGH 3 h用药组:松开肠系膜前动脉夹后3h,无菌条件下在腹壁皮下注射rhGH(中国金赛药业产品,批号为980509-1,4.5IU/支)1.0IU/kg,以后每12h追加1次,并于IIR后48、72h处死动物进行观察。rhGH12h用药组:开始给药时间为松开肠系膜前动脉夹后12h,其余同rhGH3h用药组。

    1.5 观察指标1.5.1 一般观察 包括大鼠的活动、饮食、饮水和精神状况,以及大便颜色、性状等。

    1.5.2 门、腔静脉血浆内毒素测定 鲎试剂定量试剂盒(上海医化所产品),按操作说明书进行。

    1.5.3 腔静脉血浆TNFα测定 放免试剂盒(北京福瑞生物有限公司产品),按操作说明书进行。

    1.5.4 组织培养 按Gautraux[5]方法将肠系膜淋巴结(MLN)分为3组:MLN1主要收集要来自盲结肠的淋巴液;MLN2主要收集来自回肠的淋巴液;MLN3主要收集来自空肠的淋巴液。处死动物后分别取3组MLN、肺、肝、肾等组织若干重(取材部位相对固定),制备成10%组织匀浆液,取50、20、2μl在血平板、麦康凯、沙氏、厌氧菌培养基中作定量培养,菌落计数并换算成CFU/g组织。
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    1.6 统计学处理 所列计量资料均采用±s表示,应用统计软件包STATISTICA/W5.0作方差分析、Post-hoccomparisonsofmeans、t检验等。

    2 结果

    2.1 一般情况 IIR模型大鼠第1天有轻微粘液样血便,其余活动、饮食、饮水和精神状况未见异常,实验全过程无1只大鼠死亡。

    2.2 门静脉血浆内毒素的变化 结果显示,与IIR对照组比较,无论是IIR损伤后3h还是12h应用rhGH均能有效地降低门静脉血浆内毒素水平(P均<0.01),两用药组间比较无显著性差异,见图1。

    图1 人重组生长激素对IIR损伤大鼠门脉血浆内毒素水平的影响
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    b:P<0.01与PI 30 min比较;d:P<0.01与IIR组比较;PI:缺血前;PIIR:IIR损伤后

    Fig 1 Effects of rhGH on the levels of plasma endotoxins in portal vein of IIR rats

    b:P<0.01 vs PI 30 min;d:P<0.01 vs IIR group;PI:pre-ischemia;PIIR:post-IIR

    2.3 腔静脉血浆内毒素的变化 结果显示,与IIR对照组比较,3 h和12 h用药组均可明显地降低腔静脉血浆内毒素水平(P均<0.05),两用药组间比较差异不显著,见图2。且门、腔静脉血内毒素水平呈显著性正相关(r=0.5680,P<0.001)。
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    图2 人重组生长激素对IIR损伤大鼠腔静脉血浆内毒素水平的影响

    b:P<0.01与PI 30 min比较;d:P<0.01与IIR组比较;PI:缺血前;PIIR:IIR损伤后

    Fig 2 Effects of rhGH on the levels of plasma endotoxins in caval vein in IIR rats

    b:P<0.01 vs PI 30 min;d:P<0.01 vs IIR group;PI:pre-ischemia;PIIR:post-IIR

    2.4 腔静脉血浆TNFα水平的变化

    3h和12 h应用rhGH组与IIR对照组比较,均可降低腔静脉血浆TNFα水平,药后72 h TNFα水平出现显著下降(P<0.05),见图3。统计学分析发现腔静脉血浆TNFα水平与门、腔静脉血中内毒素水平呈正相关(r=0.3287和0.3321,P均<0.05)。
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    图3 人重组生长激素对IIR损伤大鼠腔静脉血浆TNFα水平的影响

    b:P<0.01与PI 30 min比较;d:P<0.01与IIR组比较;PI:缺血前;PIIR:IIR损伤后

    Fig 3 Effects of rhGH on the levels of plasma TNFα in caval vein in IIR rats

    b:P<0.01 vs PI 30 min;d:P<0.01 vs IIR group;PI:pre-ischemia;PIIR:post-IIR

    2.5 对不同组织细菌移位量的影响

    与IIR对照组比较,3h和12 h用药组大鼠肠系膜淋巴结和肺、肝、肾组织中移位细菌量显著降低。与PIIR 12 h用药组比较,PIIR 3 h用药疗效似乎要好些,但两组间比较差异均无显著
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    性,见图4。

    图4 人重组生长激素对IIR损伤组织移位细菌的影响

    b:P<0.01与PI 30 min比较;d:P<0.01与IIR组比较;PIIR:IIR损伤后

    Fig 4 Effects of rhGH on the counts of translocted bacteriain tissues in IIR rats

    b:P<0.01 vs PI 30 min;d:P<0.01 vs IIR group;PIIR:post-IIR

    2.6 血浆内毒素水平与各组织中移位细菌量之间的相关分析
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    统计学结果显示,腔静脉血内毒素与肠系膜淋巴结、肺、肝、肾等肠道外组织中的移位细菌量呈显著正相关(P<0.01)。且肺、肝、肾等器官中的移位细菌量与三组肠系膜淋巴结的移位细菌量均呈显著性正相关(P<0.01)。

    表1 IIR损伤大鼠腔静脉血浆内毒素与组织移位细菌间的相关分析*

    Tab 1 The correlative analysis between plasma endotoxins in caval vein and translocated bateria in tissues of rats with IIR injury

    CV-LPS

    MLN1

    MLN2
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    MLN3

    Lung

    Liver

    Kidney

    CV-LPS

    1

    MLN1

    0.3668b

    1

    MLN2

    0.1664

    0.5861c
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    1

    MLN3

    0.4001b

    0.5715c

    0.6292c

    1

    Lung

    0.3117a

    0.5830c

    0.3667b

    0.5809c
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    1

    Liver

    0.3371b

    0.5435c

    0.5415c

    0.5628c

    0.4551b

    1

    Kidney

    0.4052b

    0.4916c
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    0.3517b

    0.3744b

    0.3637b

    0.4093b

    1

    *:It is analyzed with the averages of plasma endotoxins in caval vein and translocated bacteria in tissues various times before and after IIR injury in rats;a:P<0.05,b:P<0.01,c:P<0.001;LPS:Lipopolysaccharides/endotoxins; MLN: Mesenteric lymph nodes
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    3 讨论

    大鼠IIR损伤后肠道细菌、内毒素可向肠外脏器组织移位,并导致TNFα等炎症介质的大量释放。本研究发现,早期应用rhGH可显著减少肠系膜淋巴结和肺、肝、肾等肠外脏器组织中的移位细菌量;降低门、腔静脉血浆内毒素水平和腔静脉血TNFα水平,这与其他的研究报告一致[4,6]。统计学分析显示,应用rhGH前后门、腔静脉血浆内毒素水平之间以及腔静脉血浆内毒素水平与肠系膜淋巴结、肺、肝、肾等组织中的移位细菌量之间均呈显著正相关(P<0.01),提示腔静脉血内毒素主要由肠道内毒素移位而来,且与组织器官中的移位细菌量相平行;同时说明rhGH的作用是其增强肠道屏障功能的结果。

    Gomez-de-Segura等[6]用rhGH治疗放射性损伤大鼠时发现,给予rhGH 7 d后不仅可明显增加实验大鼠的体重、增强肠道对放射性损伤适应性,而且可明显降低其死亡率和肠道细菌移位,并认为该作用与rhGH增强宿主全身或肠道局部免疫力,刺激肠粘膜上皮再生、修复,促进肠道粘膜结构和功能恢复有关[7]。本研究在延迟至肠道缺血灌注损伤12 h后开始给予rhGH,应用48 h、72 h均可有效地减少IIR后肠源性细菌/内毒素移位和脓毒血症的发生。这为临床上严重创(烧)伤病人早期应用rhGH,减少严重创(烧)伤后肠源性细菌/内毒素移位和医院感染的发生提供了实验依据,具有重要的意义。
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    基金项目:全军“九五”指令性攻关项目(96L042)

    作者简介:屠伟峰(1961-),男,浙江省余姚市人,博士,副主任医师,副教授,主要从事麻醉学与危重医学方面的研究,发表论文16篇,现在广州军区广州总医院全军麻醉中心工作。电话:(020)86662205-53504

    作者单位:(第三军医大学附属西南医院烧伤研究所,重庆 400038)

    参考文献:

    [1] Jarrar D, Wolf S W, Jeschke M G, et al. Growth hormone attenuates the acute-phase response to thermal injury[J]. Arch Surg,1997,132(11):1 171-1 175.
, 百拇医药
    [2] Takagi K, Suzuki F, Barrow R E, et al. Growth hormone improves immune function and survival in burned mice infected with herpes simplex virus type 1[J]. J Surg Res,1997,69(1):160-170.

    [3] Krahenbuhl L, Buchler M W. Pathophysiology, clinical aspects and therapy of short bowel syndrome[J]. Chirurg,1997,68(6):559-567.

    [4] Prieto I, Gomezde Segura I A, Garcia Grande A, et al. Growth hormone reduces bacterial translocation in radiation enteritis in the rat[J]. Rev Esp Enferm Dig,1998,90(5):353-360.
, 百拇医药
    [5] Gautreaux M D, Deitch E A, Berg R D. Bacterial translocation from the gastrointestinal tract to various segments of the mesenteric lymph node complex[J]. Infect Immun,1994,62(5):2 132-2 134.

    [6] Gomez de Segura I A, Prieto I, Grande A G, et al. Growth hormone reduces mortality and bacterial translocation in irradiated rats[J]. Acta Oncol,1998,37(2):179-185.

    [7] Prieto I, Gomez de Segura I A, Garcia Grande A, et al. Morphometric and proliferative effects of growth hormone on radiation enteritis in the rat[J]. Rev Esp Enferm Dig,1998,90(3):163-173.

    收稿日期:1999-12-10;修回日期:2000-03-07, http://www.100md.com