牛磺酸对急性出血坏死性胰腺炎并发肺损伤大鼠的保护作用

[摘要]目的:研究牛磺酸对急性出血坏死性胰腺炎(AHNP)并发肺损伤大鼠的保护作用,并就其作用机制进行探讨。方法:将120只Wister大鼠随机分成假手术组(SO组)、AHNP生理盐水处理组、AHNP牛磺酸预防组。观察每组大鼠的死亡时间,计算死亡率及平均存活时间,测定肺血管通透性。分别于术后4、8h测定每组大鼠血清PLA2、LPO及TXB2和6-keto-PGG1a。称肺重量,计算肺系数;苏木精-伊红染色,光镜下观察。结果:AHNP牛磺酸预防组平均存活时间较生理盐水处理组明显延长(P<0.05);AHNP牛磺酸预防组肺微血管壁通透性较生理盐水处理组显著降低(P<0.05);AHNP牛磺酸预防组TXB2/6-keto-PGF1a较生理盐水处理组显著降低(P<0.05)。牛磺酸能明显改善肺组织的病理损害,使肺水肿减轻,肺系数降低。结论:牛磺酸能减轻AHNP并发肺损伤的程度,从而减少ARDS的发生,改善AHNP的预后。

[关键词]牛磺酸;AHNP;肺损伤;TXB2;PGl2;PLA2;LPO

[中图分类号]R965.1 [文献标识码]B [文章编号]1673-7210(2007)12(a)-133-02

肺损伤乃至成人型呼吸窘迫综合征(ARDS)是急性出血坏死性胰腺炎(AHNP)最常见的并发症,病死率极高。肺微血管损伤而通透性增强是ARDS发生的基础,近年来研究认为,肺微血管壁通透性增强与体内血栓素A2(TXA2)和前列环素(PCI2)的比值失衡,磷脂酶A2(PLA2)活性增强及氧自由基(OFR)过度积聚有关;牛磺酸(taurine)是机体内源性抗损伤物质,具有清除OFR、抗脂质过氧化损伤、抑制TXA2合成酶使TXA2合成减少、TXA2/PGl2比值下降等作用。本研究应用taurine的药理作用,使体内7XA√PGIz失衡得以纠正,并清除OFR,使抗脂质过氧化损伤减轻,以期预防AHNP大鼠并发肺损伤,并对其机制作了进一步探讨。

1 材料与方法

1.1 动物分组

Wister大鼠120只,雌雄各半,体重(239±31)g。随机分成假手术组(SO组)、AHNP生理盐水处理组、AHNP牛磺酸(湖州生物化学厂产品)预防组,每组40只。AHNP牛磺酸预防组于AHNP模型制备前2h开始每2小时灌胃2.5%牛磺酸溶液100mg/kg,共3次;SO组和AHNP生理盐水处理组则在相同时间灌胃等容量的NS。

1.2 AHNP模型制备

乙醚吸入麻醉,上腹正中切口,将胃提出腹外翻转,使胰腺充分显露,用4号半针头平面向上于胰尾部被膜下穿刺,依次向胰管开口方向推进,缓慢注射40g/L牛磺胆酸钠1.0ml(包头生化制药厂产品),使整个胰腺均匀隆起,灭滴灵冲洗腹腔,关腹。SO组开腹后仅轻轻翻动胰腺后关腹。

1.3 观察指标

每组大鼠取10只观察死亡时间,计算24h死亡率及平均存活时间:每组取10只,手术后8h采用Evans蓝染料法测定肺微血管壁通透性。各组剩余大鼠分别于术后4、8 h分两批颈动脉采血处死,测定血清PLA2、LPO及血浆TXB2和6-keto-PGF1a(北京东亚免疫所提供药盒),取完整肺脏称重,计算肺系数(肺湿重/鼠体重×100%),并取肺脏和胰腺组织,10%福尔马林固定,苏木精-伊红染色,光镜下观察。

1.4 统计学处理

各指标数值均以x±s表示。采用两样本均数t检验比较各组间差异,死亡率采用卡方检验,

2 结果

2.1 大鼠存活情况

SO组大鼠长期存活;AHNP生理盐水处理组24h全部死亡,死亡率100%;AHNP牛磺酸预防组24h死亡7只,死亡率70%,与AHNP生理盐水处理组相比无显著性差异(P>0.05)。AHNP生理盐水处理组平均存活时间为(15.57±2 22)h,AH-NP牛磺酸预防组平均存活时间为(22.76±3.00)h,两组相比有显著性差异(P<0.05)。

2.2 肺微血管壁通透性

肺微血管壁通透性:AHNP生理盐水处理组较SO组显著增高(P<0.01),AHNP牛磺酸预防组较AHNP生理盐水处理组显著降低(P<0.05)。见表1。

  

2.3 血浆TXB2和6-keto-PGF1a及其比值

术后4、8 h血浆TXB2浓度:AHNP生理盐水处理组显著高于SO组(P<0.05),AHNP牛磺酸预防组较AHNP生理盐水处理组降低(P<0.05)。术后4、8 h血浆6-keto-PGF1a:AHNP生理盐水处理组较SO组增高,AHNP牛磺酸预防组较AHNP生理盐水处理组增高(P<0.05)。术后4、8 h TXB2/6-keto-PGF1a比值:AHNP生理盐水处理组显著高于SO组(p<0.05),而AHNP牛磺酸预防组则较AHNP生理盐水处理组明显降低(P<0.05)。见表2。

  

2.4 血清PLA2和LPO

术后4、8 h血清PLA2水平:AHNP生理盐水处理组较SO组显著升高(P<0.01),AHNP牛磺酸预防组较AHNP生理盐水处理组显著降低(P<0.05)。血清LPO水平:AHNP生理盐水处理组较SO组显著升高(P<0.01),AHNP牛磺酸预防组显著低于AHNP生理盐水处理组(P<0.05)。见表3。

2.5 肺系数

术后4、8h肺系数:SO组分别为0.370±0.037、0.394±0.041;AHNP生理盐水处理组分别为0.458±0.068、0.4794±0.071,显著高于SO组(P<0.01);AHNP牛磺酸预防组分别为0.401±0,046、0,409±0,042,较AHNP生理盐水处理组显著降低(P<0.05)。

2.6 胰肺病理学改变

光镜观察:SO组肺脏和胰腺正常;AHNP生理盐水处理组肺组织表现为间质水肿,灶性肺不张,间质内可见白细胞浸润,胰腺由变性至片状坏死,结构破坏,间质内有大量炎性细胞浸润及红细胞渗出;AHNP牛磺酸预防组病理学变化明显轻于AHNP生理盐水处理组。

3 讨论

肺水肿是急性胰腺炎时最常见的肺部并发症,与胰腺炎时肺功能障碍和ARDS的发生密切相关,其发生的中心环节是肺微血管损伤,通透性增强,从而引起肺渗透性水肿。本实验研究结果表明,AHNP大鼠Evans蓝向肺血管外渗出量增多,肺系数增加。大量研究资料表明,AHNP时肺微血管壁通透性增高的机制与体内花生四烯酸代谢产物了XA2/PGl2比值失调、PLA2活性增高、LPO积聚等因素有关,各种TXA2、PLA2抑制剂和OFR清除剂均有不同程度地改善肺水肿的作用。TXA2和PGl2在生物学效应上相互拮抗。TXA2主要在血小板和白细胞中产生,并刺激血小板和白细胞在微血管内聚集、粘附、激活:而PGl2主要产生于血管内皮细胞,具有扩张血管,抑制血小板和白细胞凝集、粘附的作用,两者的平衡对维持血管通透性具有重要的调节作用。AHNP时血中了XA2升高,PGl2降低,两者比例失衡,造成微血管内皮损伤,通透性增加。PLA2在急性胰腺炎显著升高,它可直接分解破坏肺毛细血管内皮膜和肺表面活性物质,也能通过产生的花生四烯酸(AA)起动环氧酶和脂氧酶代谢途径,生成白三烯、血栓素和前列腺素,作用于肺血管,增加肺血管壁的通透性。OFR是活性极强的氧化剂,在急性胰腺炎时OFR大量产生。组织中脂类被氧化,产生较多的LPO,这些LPO既是OFR损伤组织脂类后的主要产物,又是有再损伤作用的毒物,LPO可使膜结合酶失活,肺血管内皮细胞受损,从而引起通透性水肿;OFR还可激活PLA2,亦可引起白细胞趋化,激活并释放其内容物,对血管内皮和毛细血管灌注造成破坏。

牛磺酸是机体的内源性抗损伤物质。具有防御外来损害因素、维持和调节机体内环境平衡的作用。既往资料表明,taurine有清除自由基抗脂质过氧化损伤网,抑制TXA2合成酶。使TXA2合成减少,TXA2/PGl2比值下降等作用。本实验证实,taurine有降低PLA2活性的作用,可应用外源性taurine来预防AHNP并发ARDS的发生。结果表明,预防用药组随着体内TXA2和PGl2比值的恢复,PLA2和LPO降低,胰、肺损伤程度改善,24h死亡率降低及平均存活时间延长,可以认为该药在防治AHNP并发肺损伤方面有良好的效果,为临床应用提供了实验依据。