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编号:10393358
低分子量肝素对重症急性胰腺炎大鼠微循环的影响
http://www.100md.com 《中华中西医杂志》 2004年第2期
     基金项目:湖南省医药卫生科学技术研究资助课题(编号:y02-014)

    【摘要】 目的 探讨低分子量肝素(lowmolecular weight heparin,LMWH)对重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)大鼠胰腺微循环的影响。方法 SD大鼠制备重症急性胰腺炎,成模后随机分为3组:(1)假手术组(对照组,S);(2)SAP组;(3)LMWH治疗组。检测SAP组术后1天,LMWH治疗后1天及对照组的血清淀粉酶、ET-1、TNF-α、胰腺组织电镜以及3天动物存活率。结果 与对照组比较,SAP组淀粉酶、ET-1、TNF-α显著升高(P值均<0.001),LMWH治疗后,其淀粉酶、ET-1、TNF-α较SAP组均显著降低(P值分别为<0.001,<0.01,<0.001)。电镜下,SAP组微血管内有血栓形成,LMWH治疗后微血栓减少。SAP组3天存活率为25.0%(2/8),显著低于S组(100.0%,8/8)(P<0.05)和LMWH治疗组(87.5%,7/8)(P<0.05)。结论 LMWH治疗能降低ET-1和TNF-α升高的幅度,抑制胰腺微血栓的形成,改善胰腺微循环障碍,从而减轻胰腺坏死和提高动物生存率。
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    关键词 胰腺炎药物疗法 肝素 低分子量治疗应用 微循环 胰腺/病理学 坏死

    【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2004)02-0097-04

    Effect of low molecular weight heparin on pancreatic microcirculation

    in severe acute pancreatitis in rats

    Qiu Fu,Lv Xinsheng,Fan Qinqiao,et al.

    Department of General Surgery,Xiangya Hospital,Central South University,Changsha410008.
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    【Abstract】 Objective To investigate the effects of lowmolecular weight heparin(LMWH)on pancreatic miˉcrocirculation in severe acute pancreatits(SAP)in rats.Methods SD rats were randomly divided into3groups:(1)Sham operation(S)group;(2)SAP group;(3)LMWH treatment(LT)group.The concentrations of serum amylase,tuˉmor necrosis factorα(TNF-α),endothelin-1(ET-1),pancreaticultrastructure were measured at1d after models was set up in SAP,1d after LT in LT group and in S group.Results Compared with S group,the serum amylase,ET-1,TNF-αin SAP group were significantly increased(P<0.001);After LMWH treatment,the serum amylase,ET-1,TNF-αdecreased significantly compared with SAP group(P<0.001,<0.01,<0.001respectively).On elecˉtronicoscopy,the microthrombosis in LT group was obviously less than that in SAP group.The3d survival rate in SAP group(25.0%)was significantly lower than that in S group(100.0%,P<0.05)and in LT group(87.5%,P<0.05).Conclusion The results suggest that LMWH can improve the survival rate of SAP which might be related to the improvement of the pancreatic microcirculation by down-regulate the levels of serum ET-1and TNF-α.
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    Key words pancreatitis drug therapy heparin low molecular weight therapeuticuse microcirculation pancreas pathology necrosis

    重症急性胰腺炎(Severe Acute Pancreatitis,SAP)病情危重,发展快,严重威胁患者生命,其死亡率现仍高达20%~40%。微循环障碍是急性胰腺炎的启动因子和持续损害因子 [1] ,改善胰腺微循环能减轻胰腺的炎症程度,降低死亡率 [2] 。低分子量肝素(low molecular weight heparin,LMWH)比普通肝素抗血栓能力强,出血危险小,我科采用LMWH治疗SAP的临床和实验研究取得了一定的疗效 [3] ,但是对其治疗机理尚不清楚。本研究旨在通过动物实验,明确其是否通过改善胰腺微循环达到治疗SAP的效果。

, 百拇医药     1 材料与方法

    1.1 模型制备 采用250~300g健康雄性SD大鼠64只(中南大学湘雅医学院实验动物中心提供)作为实验对象,术前禁食24h,皮下注射庆大霉素生理盐水3ml/kg(16万U/500ml)。予3%戊巴比妥钠(30mg/kg)腹腔注射麻醉,75%酒精消毒术野后正中切口进腹。开腹后,于肝十二指肠韧带下方找到胆胰管,用银夹夹闭其上端,再从十二指肠内侧找到胆胰管并插入直径1mm硅胶管,经此管注入5%牛磺胆酸钠(1ml/kg,购自美国Sigma公司),速度0.2ml/min,2min后松开银夹,约10min后即可见胰腺有多个出血点,表明制作重症急性胰腺炎模型成功,逐层间断关腹后于背部皮下注射生理盐水20ml/kg。术后给予皮下注射庆大霉素生理盐水3ml·kg -1 ·12h -1 (16万U/500ml)和生理盐水80ml·kg -1 ·d -1

    1.2 实验动物分组 大鼠随机分为3组:(1)假手术(S)组:16只,只进行麻醉及开腹。(2)重症急性胰腺炎(SAP)组:24只。(3)LMWH治疗(LT)组:24只,制作重症急性胰腺炎模型后4h给予低分子量肝素(100U/kg,1次/12h,购自杭州九源基因有限公司)皮下注射。S组和SAP组在术后1天,LT组在LMWH治疗后1天,经下腔静脉采集血标本和采取胰腺组织。
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    1.3 观察项目

    1.3.1 血清淀粉酶 采用日立7170A全自动生化分析仪测定。

    1.3.2 血清TNF-α检测 采用ELISA法检测(试剂盒购自北京晶美生物工程有限公司)。

    1.3.3 血清ET-1检测 采用ELISA法检测(试剂盒购自美国Cayman公司)。

    1.3.4 胰组织学检查 在坏死组织与相对正常组织交接处取胰腺标本,H-600日产透射电镜下观察胰腺组织超微结构改变。

    1.3.5 存活率观察 每组8只,观察3天动物存活情况。

    1.4 统计学方法 计量资料用均数±标准差(ˉx±s)表示,组间差异采用ANOVA及q检验分析。存活率采用χ 2 检验。P<0.05认为统计学上有显著意义,统计学处理采用 SPSS10.0软件。
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    2 结果

    2.1 动物存活率 S组第1天、2天、3天存活率均为100.0%(8/8);SAP组第1天、2天、3天存活率分别为75%(6/8)、62.5%(5/8)和25.0%(2/8);LT组第1天、2天、3天存活率均为87.5%(7/8)。第1天、2天SAP组存活率与LT组和S组比较差异无显著性(均P>0.05);第3天SAP组存活率显著低于LT组和S组(P<0.05),LT组和S组差异无显著性(P>0.05)。见表1。

    2.2 血清淀粉酶浓度 SAP组淀粉酶显著高于S组和LT组(P<0.001),LT组显著高于S组(P<0.05)。见表1。

    2.3 血清ET-1浓度 SAP组ET-1显著高于S组和LT组(分别P<0.001,P<0.01),LT组和S组差异无显著性(P>0.05)。见表1。

    2.4 血清TNF-α浓度 SAP组TNF-α显著高于S组和LT组(P均<0.001),LT组和S组差异无显著性(P>0.05)。见表1。
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    表1 各组血清ET-1(pg/ml)、TNF-α(pg/ml)、淀粉酶(U/L)及动物1~3天存活率比较

    注: 1) 与S组比较P<0.001, 2) 与LT组比较P<0.001, 3) 与LT组比较P<0.05, 4) 与S组和LT组比较P<0.05, 5) 与S组比较P<0.05

    2.5 电镜检查 S组微血管结构正常,无血栓形成(图1);SAP组微血管内有血栓形成,血管内皮细胞脱落、细胞膜结构不完整(图2);LT组微血管内血栓变小、呈多个碎片,血管内皮细胞肿胀、细胞膜结构完整(图3)。

    图1 S组胰腺微血管结构正常,无血栓形成 ×5000

    图2 SAP组胰腺微血管内有血栓(thromb)形成,血管内皮细胞(VEC)脱落、细胞膜结构不完整 ×6000
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    图3 LT组胰腺微血管微血栓(thromb)变小, 呈多个碎片;血管内皮细胞(VEC)肿胀、细胞膜结构完整 ×6000

    3 讨论

    抗细胞因子治疗SAP微循环的研究近年较多,如TNF多克隆抗体 [4] 、ET受体拮抗剂 [1] 、PAF拮抗剂 [5] 等,虽然在动物和前期临床实验中显示出治疗作用,但对于胰腺炎众多且紊乱的细胞因子和炎症介质网络,单独用某一种抗炎因子治疗SAP的作用可能不大,甚至可能加重微循环紊乱。Rami等 [6] 研究发现,LMWH通过降低血清TNF-α、IL-6水平和提高IL-8水平,减轻刀豆素A诱导的肝损伤。因此,LMWH可能通过调节炎症反应,达到改善胰腺微循环及治疗SAP的目的。

    胰腺实质被分隔为众多的分泌小叶,由1~2支小叶动脉和伴行小静脉构成小叶的微循环。小叶动脉为终末动脉,一旦受阻即会导致小叶缺血、坏死,因此胰腺对微循环障碍特别敏感。胰腺炎的早期,巨噬细胞、白细胞、内皮细胞的过度激活,引起促炎因子和继发性炎症介质过度释放,包括ET-1、NO、TXA 2 、PGI 2 、氧自由基等,造成微动脉痉挛,微血管淤血及渗漏,缺血—再灌注损伤和微血栓形成,是胰腺微循环障碍发生的主要机制 [7,8]
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    在SAP后30min,TNF-α首先在胰腺组织中表达,继而出现在肺、肝、脾脏 [9] ,TNF-α是SAP中众多细胞因子释放的启动因子,起扳机样效应,其致病机制包括:促进炎症部位白细胞的聚集和活化,导致血小板活化因子、氧自由基等炎症介质的释放增加;上调黏附因子对血管内皮的作用,促使白细胞黏附血管壁、毛细血管渗漏及组织损害;下调内皮细胞血栓素的表达,激活凝血系统,促进微循环淤血和血栓形成;结合胰腺腺泡细胞上的TNF-α受体,导致腺泡细胞死亡。Hughes等 [4] 研究证实,应用TNF-α多克隆抗体后则明显减轻胰腺炎严重程度,防止胰腺持续坏死和提高动物生存率。Darien等 [10] 研究发现,LMWH能够增加血液中可溶性TNF受体水 平,降低TNF的活性,产生抗炎的作用。本研究表明,LMWH可显著降低TNF-α水平,可能从而抑制TNF-α引起的细胞因子风暴和阻断胰腺的持续坏死。

    ET有ET-1、ET-2和ET-3三种亚型,以ET-1恶化胰腺炎微循环的作用最大 [11] 。SAP时,损伤的内皮细胞释放ET-1能引起胰腺微循环紊乱,降低胰腺毛细血管血流量,使水肿性胰腺炎恶化为SAP [12] 。Plusczyk等用ET-1涂抹正常胰腺,发现胰腺功能毛细血管密度、毛细血管直径、红细胞流速均显著减少,胰泡细胞出现严重损伤,产生类似SAP的变化 [13] 。给予ET受体阻滞剂可减轻SAP胰腺毛细血管渗漏,增加胰腺灌注,减轻胰腺炎程度和降低死亡率,其改善作用要优于PAF受体阻滞剂和ICAM-1抗体 [14] 。本实验结果显示,LMWH治疗后血清ET-1水平明显下降,从而改善胰腺微循环,减轻胰腺炎症反应。LWMH能结合血管内皮细胞并保持细胞结构的完整性,促使内皮细胞释放组织纤溶酶原激活物,抑制血栓素的活化,发挥纤溶和抗血栓作用。本研究发现,LMWH可减少胰腺微血栓的形成,减轻微血管内皮细胞膜结构的损伤。笔者推测,LMWH改善胰腺微循环的作用可能通过以下途径:(1)通过减少TNF-α的释放并抑制其活性,从而抑制TNF-α引发的细胞因子风暴和阻断胰腺的持续坏死。(2)维持内皮细胞的完整,拮抗内皮细胞释放ET-1,增加微循环稳定性;(3)通过溶栓和抗血栓作用,维持微血管血流通畅,增加微循环灌注。
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    参考文献

    1 Foitzik T,Eibl G,Hotz HG,et al.Endothelin receptor blockade in severe acute pancreatitis leads to systemic enhancement of microcirculation,staˉbilization of capillary permeability,and improved survival rates.Surgery,2000,128(3):399-407.

    2 Foitzik T,Faulhaber J,Hotz HG,et al.Endothelin mediates local and systemic disease sequelae in severe experimental pancreatitis.Pancreas,2001,22(3):248-254.
, 百拇医药
    3 李介秋,张开诚,吕新生,等.低分子量肝素治疗急性出血坏死性胰腺炎的实验研究.中国普通外科杂志,2000,9(3):234-236.

    4 Hughes CB,Gaber LW,Mohey AB,et al.Inhibition of TNF alpha imˉproves survival in an experimental model of acute pancreatitis.Am Surg,1996,62(1):8-13.

    5 Johnson CD,Kingsorth AN,Imrie CW,et al.Double blind,randomised,placebo controlled study of a platelet activating factor antagonist,lexiˉpafant,in the treatment and prevention of organ failure in predicted seˉvere acute pancreatitis.Gut,2001,48(1):62-69.
, http://www.100md.com
    6 Rami H,Rafael B,Hussein A,et al.Treatment of concanavalin A-inˉduced hepatitis in mice with low molecular weight heparin.J Hepatoloˉgy,1999,31:834-840.

    7 Chen HM,Shyr MH,Lau YT,et al.Leukocyte-endothelial adherence correlateswith pancreatic nitric oxide production in early cerulein-inˉduced pancreatitis in rats.Shock,1998,10(3):218-222.

    8 Hirano T,Hirano K.Thromboxane A2receptor antagonist prevents panˉcreaticmicrovascular leakage in rats with caerulein-induced acute panˉcreatitis.Int JSurg Investig,1999,1(3):203-210.
, 百拇医药
    9 Norman JG,Fink GW,Denham W,et al.Tissue-specific cytokine proˉduction during experimental acute pancreatitis.A probable mechanism for distant organ dysfunction.Dig Dis Sci,1997,42(8):1783-1788.

    10 Darien BJ,Fareed J,Centgraf KS,et al.Low molecular weight heparin prevents the pulmonary hemodynamic and pathomorphologic effects of endotoxin in a porcine acute lung injury mode.Shock,1998,9(4):274-281.

    11 Plusczyk T,Bersal B,Menger MD,et al.Differential effects of ET-1,ET-2,and ET-3on pancreatic microcirculation,tissue integrity,and inflammation.DigDis Sci,2001,46(6):1343-1351.
, 百拇医药
    12 Liu XH,Kimura T,Ishikawa H,et al.Effect of endothelin-1on the development of hemorrhagic pancreatitis in rats.Scand J Gastroenterol,1995,30(3):276-282.

    13 Plusczyk T,Bersal B,Westermann S,et al.ET-1Induces pancreatitis-like microvascular deterioration and acinar cell injury.J Surg Res,1999,85:301-310.

    14 Eibl G,Buhr HJ,FoitzikT.Therapy of microcirculatory disorders in seˉvere acute pancreatitis:what mediators should we block?Intensive Care Med,2002,28(2):139-146.

    作者单位:410008湖南长沙中南大学湘雅医院普外科(传染科)

    421001湖南衡阳南华大学附属二医院普外科

    (编辑曲 全), 百拇医药(邱 氟 吕新生 范钦桥 黄宇)