本篇文章是由《中国医学创新》发表的医学论文，(旬刊)创刊于2004年，由中华人民共和国卫生部主管，《中国医学创新》杂志社编辑出版，国家一类医学科技综合性学术期刊。本刊所发表文章已被“中国核心期刊(遴选)数据库”“中文科技期刊数据库”全文收录，并全文录入“万方数据-数字化期刊群”电子版。
急性肺损伤(ALI)是重症急性胰腺炎(SAP)发病一周内死亡的主要原因,目前认为中性粒细胞释放的氧自由基是ALI的主要介质[1]。褪黑素(MLT)是近年来被确认的非酶类抗氧化物质,是已知最强的自由基清除剂。迄今尚未见到MLT在SAP伴发肺损伤作用方面的报道。本文作者建立大鼠SAP动物模型,并给予外源性MLT,通过检测肺组织丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性及髓过氧化物酶(MPO)活性,观察MLT对SAP肺损伤的治疗作用。
1材料与方法
1.1动物及试剂健康Wistar大鼠60只,体重300~350g。褪黑素为Sigma公司产品。
1.2方法①SAP模型制备:大鼠实验前禁食12h,自由饮水,麻醉、开腹后在手术显微镜下行胆胰管末端逆行穿刺,同时阻断上段胆总管,以精密输液泵注入5%去氧胆酸钠(Flaka公司)溶液(1mlokg-1体重),速度0.2mlomin-1,假手术组(shamoperation,SO)大鼠仅做剖腹探查术。②实验分组:大鼠随机分为SAP+NS组(n=24)、SAP+MLT组(n=24)和SO组(n=12)。SAP+MLT组术后0、6h分次于背部皮下注入含MLT(50mgokg-1体重)的生理盐水8ml;SAP+NS组及SO组注入等容积的生理盐水。③观察项目:术后6及12h分别处死大鼠,取材测定肺脏湿/干重比、肺组织MPO活性[2]、肺组织MDA含量(采用TBA显色法)、肺组织GSH-PX活性(采用DTNB直接法)及肺组织SOD活性(采用化学发光法[3])。
1.3统计学方法两组均数差异的t检验。
2结果
2.1肺湿/干重比变化SAP制备后6h肺湿/干重比(4.26±0.32)较SO组显著增高(3.05±0.20),P<0.05,至12h达峰值(6.38±0.71);SAP+MLT组术后6、12h分别为3.67±0.23和4.02±0.58,显著低于SAP+NS组各相应时点值(P<0.05)。
2.2肺组织MPO活性变化SAP制备6h肺组织MPO活性[(3.24±0.76)Uog-1组织]较SO组显著增高[(1.87±0.39)Uog-1,P<0.05],12h高达(6.13±0.86)Uog-1;SAP+MLT组术后6、12h分别为(2.15±0.31)和(2.96±0.73)Uog-1,明显低于SAP+NS组相应时点值(P<0.05)。
2.3肺组织MDA含量、SOD活性及GSH-PX活性变化SAP建模后6h,肺组织MDA含量较SO组显著升高(P<0.05),12h进一步升高,SAP+MLT组术后6、12h值明显低于SAP+NS组6、12h值(P<0.05)。SAP建模后6、12h肺组织抗氧化酶SOD、GSH-PX活性较SO组显著下降(P<0.05),SAP+MLT组术后12h明显高于SAP+NS组12h时值(P<0.05)。
2.4肺脏病理改变SAP+NS组肺脏肉眼观出血、水肿明显,有点状出血斑,光镜下6h可见肺内小血管扩张充血,肺泡隔增宽,间质中粒细胞浸润多见,12h时肺脏病理改变明显,间质粒细胞浸润加重,伴有肺泡破裂出血;SAP+MLT组,肺脏病理改变明显减轻,6~12h时肺泡隔略增宽,粒细胞浸润明显较SAP+NS组轻,毛细血管充血不明显。
3讨论
3.1SAP时氧自由基对肺组织的损害作用SAP肺损伤确切机制尚未完全阐明,但中性粒细胞在各种趋化因子作用下聚集于肺与肺毛细血管内皮细胞相互作用,通过呼吸爆发释放大量的氧自由基是SAP肺损伤的首要因素,其中氧自由基既是中性粒细胞损伤肺的主要介质,又可通过多种途径增强中性粒细胞在肺内聚集活化,而不断放大它的损伤效应。在本实验中,SAP建模后能间接反映肺组织中性粒细胞浸润程度的MPO活性在6、12h显著高于SO组,说明SAP大鼠肺内大量粒细胞浸润。肺组织抗氧化酶SOD、GSH-PX活性低于SO组,而MDA含量明显高于SO组,说明SAP时肺内氧自由基产生增多,清除能力下降,导致脂质过氧化损伤。
3.2MLT对SAP大鼠肺组织的保护作用本实验结果显示,SAP+MLT组在12h肺部病理学改变较SAP+NS组明显减轻,肺组织MPO活性低于SAP+NS组(P<0.05),说明MLT可减轻中性粒细胞在肺内聚集程度;肺组织MDA含量亦较SAP+NS组明显减少,SOD、GSH-PX活性则明显高于SAP+NS组,说明MLT可有效地清除氧自由基,恢复抗氧化酶活性,对SAP大鼠肺损伤具有保护作用。由于氧自由基在SAP病情加重及并发MOF中所引起的重要作用,人们进行了一系列应用抗氧化剂治疗胰腺炎的实验性研究,并出现了很多预先应用抗氧化剂后建立SAP模型,使胰腺炎减轻的报道。Sarfey[4]、Guice和Schoenbery[5]等人报道预先输注外源性SOD、过氧化氢酶(CAT)可使胰腺炎减轻,此外尚有应用别嘌呤醇、二甲亚枫使SAP减轻的报道,但传统抗氧化剂在SAP治疗上存在一些不足,如SOD、CAT均是大分子酶类,很难通过一些解剖生理屏障,且半衰期很短;别嘌呤醇为黄嘌呤氧化酶抑制剂,只可减少由黄嘌呤氧化酶生成的氧自由基,对SAP肺损伤中由中性粒细胞呼吸爆发产生的氧自由基则无效;二甲亚枫、VC、甘露醇和去铁胺均为水溶性,穿透解剖生理屏障的能力受到限制。目前在SAP动物模型建成后再用抗氧剂使胰腺炎及其并发症明显减轻的报道尚不多见。MLT是松果体分泌的神经内分泌激素,有多种生物学功能,分子量232,现已能人工合成,与传统抗氧剂相比,MLT具有无毒、易穿透解剖生理屏障并进入亚细胞成分的优点,可在细胞膜、细胞浆、细胞核中发挥抗氧化作用[6],且除可直接清除自由基外尚可通过激活体内各种抗氧化酶的活性来间接发挥其抗氧化效应[7]。近来的脓毒症实验治疗中,MLT可抑制细胞核转录因子-KB(NF-KB)的活性,降低血中肿瘤坏死因子(TNF)水平[8],抑制iNOS过度表达和在一定浓度下抑制中性粒细胞呼吸爆发。由于氧自由基在SAP加重及并发ARDS中所起的重要作用,而MLT是目前已知最强的自由基清除剂并具备其它抗氧化剂所无法比拟的优点,且MLT本身具有多种生物学效应,无毒、副作用小,因此MLT也许会为SAP及MOF的临床治疗提供一个新的途径,有必要进一步研究探索。
[参考文献]
[1]EmmaF,EmilicG,JoanR,etal.Freeradicalsgeneratatedbyxanthineoxidasemediatepancreatitis-associatedorganfailure[J].DigDisSci,1998,43(11):2405-2410.
[2]罗武生,郭兆贵.用髓过氧化酶活性定量测定-心肌组织中的中性白细胞[J].中国药理学通报,1990,4:264-266.
[3]龚守良.实用基础医学实验技术[M].吉林科学技术出版社,1991.238-244.
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