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编号:10668952
牛磺酸对肠粘膜屏障保护作用的实验研究
http://www.100md.com 《中华麻醉学杂志》 1998年第11期
黄飞 余金甫 黄海波 熊桂仙 刘晓玲 黄飞 余金甫 黄海波 熊桂仙 刘晓玲 (武汉市,湖北医科大学附属第一医院麻醉科 430060) 中华麻醉学杂志 1998 0 18 11
关键词:休克,失血性;牛磺酸;肠粘膜 期刊 zhmzxzz 0 实验研究 fur -->

摘要 目的:应用牛磺酸保护失血性休克再灌注后肠粘膜屏障功能。方法:24只家兔随机分为三组:牛磺酸治疗组(A组),单纯休克组(B),假手术组(C)。以硫代巴比妥酸比色法和原子吸收分光光度法测末端回肠粘膜MDA和组织钙含量,并取体循环血做细菌培养。结果:B组肠粘膜MDA和组织钙含量有明显升高,而A组变化无显著性;再灌注半小时后B组细菌移位率明显高于C组(P <0.05);光镜和电镜观察表明B组肠粘膜损伤明显重于A和C组。结论:牛磺酸能保护失血性休克再灌注后肠粘膜屏障功能,这可能与牛磺酸能清除氧自由基,防止钙超载有关。

Protective effect of taurine on gut barrier:an experimental study

Huang Fei,Yu Jingfu,Huang Haibo,et al.Department of Anesthesia,First Affiliated Hospital of Hubei Medical University,Wuhan 430060

Abstract Objective:To study protective effect of taurine on gut barrier after hemorrhagic shock-reperfusion.Method:Twenty-four white rabbits were divided randomly into 3 groups:taurine group (A),shock group (B), control group (C).Result: Malondialdehyde and Ca2+ contents of intestinal mucosa remained unchanged in group A,but increased significantly in group B, Incidence of bacterial translocation in B group was markedly higher than that in C group at 30 min following reperfusion.Under light and electronic microscope,in comparsion with A and C groups,intestinl mucosa damage in B group became more severe.Conclusion:Taurine can protect gut barrier from intestinal ischemia-reperfusion injury induced by hemorrhagic shock through reducing oxide free radical and preventing calcium overload.
Key words Shock,hemorrhagic Taurine Intestinal mucosa

牛磺酸〔1〕 是一种氧自由基清除剂,并具有调节细胞钙稳态作用。本实验应用牛磺酸防止失血性休克后再灌注对肠粘膜屏障功能损伤,旨在为临床上危重病人的治疗探讨一种新途径并提供理论和实验依据。

材料与方法

动物模型与分组 体重1.9~2.4kg家兔24只,雌雄不限,随机分为3组(n=8只):A组(牛磺酸治疗组)、B组(单纯休克组)、C组(假手术组)。术前禁食12小时,自由饮水,戊巴比妥钠45mg. kg-1 腹腔注射麻醉。无菌条件下,气管切开插管,自主呼吸,分离右股动脉,插管与BSM-830J/K生理记录仪(日本NIHON KOHDEN公司)相连接,监测血压和放血。分离右股静脉置管,用于采血样,给药和输血(液)。肝素化(6mg. kg-1 )后,记录血压,从右股动脉放血按Lamson法建立休克模型,平均放血量为总血量45%左右,使MAP降至5.33kPa,且维持90分钟。90分钟后,A组静脉注射牛磺酸(上海伯奥生物科技公司生产)150mg. kg-1 ,然后回输自体肝素化血和等量平衡液,再观察4小时。B组用等容量生理盐水代替牛磺酸,其余与A组相同。C组只进行手术操作,不放血。
观察指标 复苏后0.5、2、4小时,采集外周静脉血细菌培养,最后处死动物,取末端回肠6cm,生理盐水冲洗,其中4cm刮取肠粘膜制备组织匀浆测丙二醛(MDA)和组织钙含量。MDA测定采用硫代巴比妥酸比色法,组织钙含量运用原子吸收分光光度法测定。其余2cm分别制作成光镜和电镜标本,直接观察肠绒毛损伤程度。光镜下,根据Chiu〔2〕 肠粘膜损伤评分方法对小肠粘膜损伤进行分级。
统计学处理 计量资料数据以01.gif (888 bytes)±s表示,采用F检验,计数资料用χ2 检验,等级资料采用Wilcoxon两样本比较法秩和检验,P <0.05表示差异显著。

结果

1.肠粘膜MDA和Ca2+ 含量变化 B组肠粘膜MDA(67.88±19.06mmol/g. ww)与A、C(52.28±7.15mmol/g. ww、48.50±9.77mmol/g. ww)两组相比有显著性升高(P <0.05),B组粘膜Ca2+ 含量(4.78±0.91μmol/g.ww)明显高于C组(3.91±0.52μmol/g. ww)(P <0.05),A组(4.13±0.62μmol/g. ww)与C组相比仅轻度上升,无显著差别(P >0.2)。
2.肠腔细菌移位率 复苏后半小时,B组细菌移位率明显高于C组(P <0.05),2、4小时B组细菌移位也高于A、C两组,但差异无显著性,可能与样本量太小有关,见表1。

表1 三组细菌移位率

组别 复苏后0.5小时 复苏后2小时 复苏后4小时
A
B
C
2/8
4/8*
0/8
1/8
3/8
0/8
1/8
3/8
0/8
分子表示外周静脉血细菌培养阳性数,分母表示各组实验动物数。与C组比较P<0.05

3.组织形态学改变 光镜下,A组肠粘膜损伤明显轻于B组(P <0.05),B组与C组相比差异有高度显著性(P <0.01),A组损伤与C组相比无显著差别,见表2。电镜下,B组表现为肠粘膜上皮微绒毛稀疏脱落,线粒体肿胀空泡样变,内质网肿胀紊乱,上皮细胞间桥断裂;A组微绒毛排列整齐,线粒体内质网轻度水肿;C组呈正常结构,见电镜照片。

表2 光镜下三组动物小肠粘膜损伤分级比较

组别 例数 小肠粘膜损伤分级
0
A
B△
C
8
8
8
4

8
4
4

2

2
与A组比较P<0.05;与C组比较 P<0.01

讨论

肠道是机体消化吸收器官,正常情况下,其内相对稳定菌群不能侵入机体内部,引起疾病,但遇到严重创伤、休克和感染等情况下〔3,4〕 ,肠组织出现低灌流,粘膜上皮细胞缺氧,出现病理性氧供依赖性氧消耗,引起上皮细胞萎缩坏死,一旦出现再灌注将产生大量氧自由基,氧化生物膜,导致上皮细胞损伤,肠粘膜屏障功能破坏,肠腔内大量细菌内毒素侵入血循环,形成脓毒血症和全身炎性反应综合征(SIRS),刺激TNF、IL-1、2等炎性介质生成和全身白细胞系统激活,再次引发大量氧自由基生成,加重肠粘膜损伤,形成恶性循环,最终引起全身组织器官出现失代偿性高代谢和多脏器功能失常综合征(Multiple Organ Dysfunction Syndrom,MODS)形成。在这一过程中,肠粘膜屏障功能是关健,氧自由基和炎性介质是主要损伤因素,氧自由基直接造成损伤,而炎性介质对损伤起着促进和放大作用。〔5,6〕

686-1.gif (8696 bytes)

图1 C组 正常细胞绒毛结构,微绒毛,线粒体内质网,细胞间桥表现正常。

686-2.gif (11586 bytes)

图2 A组 细胞结构基本正常。

687.GIF (10052 bytes)

图3 B组 微绒毛断裂,排列不整齐,线粒体肿胀空泡样变,内质网紊乱。

目前对肠粘膜屏障功能还没有形成统一有效的保护治疗方法。牛磺酸是细胞内主要自由氨基酸,能稳定细胞膜,调节细胞钙稳态,Ohta〔7〕 和佟利家〔8〕 等报道牛磺酸还能在膜水平上直接清除氧自由基、抑制膜磷脂脂质过氧化反应。本实验中,休克组再灌注后肠粘膜MDA和Ca2+ 含量明显增加,证明产生了大量氧自由基,并介导细胞膜中的多不饱和脂肪酸的过氧化反应,造成细胞膜损伤,如此增加胞外Ca2+ 跨膜转运并抑制胞内Ca2+ 外流,导致胞内Ca2+ 含量升高。而牛磺酸治疗组中,经牛磺酸处理后,粘膜MDA和Ca2+ 含量升高不明显,氧自由基产量明显减少,也减轻了粘膜钙超载影响,这样可阻断由于钙超载使黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶产生的氧自由基。牛磺酸这种保护效应是它直接清除氧自由基作用,还是调节细胞钙影响,或者两者共同作用,有待进一步研究。总之,肠粘膜氧自由基产生减少,清除增加,粘膜损伤和细菌移位应相应减少,本实验细菌移位率和组织形态学检查证实了这点。这样阻断了由大量细菌内毒素移位刺激单核巨噬细胞系统释放TNF、IN-1、2等炎性介质,阻止了早期炎性介质引起的免疫连锁反应和恶性循环。

参考文献

1 温宝书,张敏.牛磺酸的细胞保护作用.中国药学杂志,1995,30:451-452.
2 Chiu CT.Intestinal mucosal lesion in lowflow states.Arch Surg,1970,101:478-485.
3 Wilmore DW,Smith RJ,OSwyer ST,et al.The gut:a central organ after surgical stress.Surgery,1988,104:917-923.
4 王今达.多脏器功能失常综合症与肠道内细菌及内毒素移位.中国危重病急救医学,1995,7:321-323.
5 Jiang JX,Bahrami S,Guenther L,et al.Kinetics of endotoxin and TNF appearance in portal and systemic circulation after hemorrhagic shock in rats.Ann Surg,1995,221:100-106.
6 Deitch EA.Cytokines yes,cytokines no,cytokines maybe?Crit Care Med,1993,21:817-825.
7 Ohta H.Mechanism of the protective action of taurine against isoprenaline induced myocardial damage.Cardiovas Res,1988,22:407-414.
8 佟利家,张灵芝,汤键,等.牛磺酸对家兔心肌肌膜和磷脂脂质体脂质过氧化的影响.中国药理学通报,1991,7:354-356.

(收稿:1998-06-23 修回:1998-09-10)

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