关键词:急性胰腺炎;细胞因子;白介素-10;转化生长因子β
【摘要】 目的 探讨急性胰腺炎时血中抗炎症细胞因子白介素-10(IL-10)和转化细胞生长因子β(TGF-β)的变化及其意义。方法 实验用SD大鼠,分为正常对照组(n=6)和胰腺炎组(n=20),后者采用开腹胰管注射5%牛磺胆酸钠(1.0ml/kg)诱导急性胰腺炎。分别于术后2小时(n=6)、6小时((n=6)和24小时(n=8)处死动物,抽血用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血中IL-10和TGF-β及胰淀粉酶和胰腺湿重。结果 对照组动物血IL-10为32.05±14.87pg/ml; TGF-β为66.40±13.20 pg/ml。胰腺炎后血IL-10和TGF-β均升高,IL-10在2、6、24小时时段分别为36.25±9.76pg/ml、37.75±6.54pg/ml和68.13±19.90 pg/ml; TGF-β在2、6、24小时分别为64.58±10.56 pg/ml、72.87±18.34pg/ml和103.77±28.95 pg/ml。胰腺炎后24小时血IL-10和TGF-β与正常组相比差异有显著性意义(P<0.05)。结论 急性胰腺炎时血中抗炎症细胞因子升高,并可能和胰腺炎后期的免疫抑制效应有关。
【中图分类号】 R657.5+ 102 【文献标识码】 A
【文章编号】 1007-9424(2000)06-0354-03
THE ALTERATION OF ANTI-INFLAMMATORY CYTOKINE DURING ACUTE PANCREATITIS
CHEN Xiao-li , HUANG Xing-lan, WU Hao, et al.
(Department of General Surgery, The First Affiliated Hospital, West China University of Medical Sciences, Chengdu 610041)
【Abstract】 Objective Toobserve the alteration of anti-inflammatory cytokines (IL-10 and TGF-β) in acute pancreatitis. Methods SD male rats were divided into 2 groups: group 1, the normal ratsas a control (n=6); group 2, the acute pancreatitis induced by intraductal injection of5% sodium cholate sulfur with the volume of 1.0 ml/kg。 The animals were killed at 2(n=6),6(n=6) and 24 hours (n=8) after operation, the blood samples were taken formeasurement of IL-10, TGF-β (by ELISA). The weight of pancreatic tissue and amylase werealso observed. Results Serum IL-10 and TGF-β in control group were 32.05±14.87 pg/mland 66.40±13.20 pg/ml, respectively. Serum IL-10 in group 2 was 36.52±9.76 pg/ml (2hour), 37.75±6.54 pg/ml (6 hour), and 68.13±19.90 pg/ml (24 hour), respectively. Serum TGF-β in group 2 was 64.58±10.56 pg/ml (2 hour), 72.87±18.34 pg/ml (6 hour), 103.77±28.95pg/ml (24 hour), respectively. Compared to that of normal rats, the serum level of IL-10and TGF-β in 24 hours of acute pancreatitis increased significantly (P<0.05).Conclusion Anti-inflammatory cytokines, both IL-10 and TGF-β were increased remarkabllyin acute pancreatitis. This result indicates that there is a potential tendency ofcompensatory anti-inflammatory response sydrome in acute pancreatitis.
【Key words】 Acute pancreatitis Cytokine Interleukin-10 Transforminggrowth factor-β
近年来关于急性胰腺炎时炎症性细胞因子,如肿瘤坏死因子、白介素-1和白介素-6等的变化及其临床意义已经有了大量的研究。初步证实这些细胞因子增高和急性胰腺炎的全身炎症过激反应有关〔1~3〕 。但对于急性胰腺炎抗炎症细胞因子如白介素-10(IL-10)和转化细胞生长因子β(TGF-β)的变化却很少报道。本研究通过动物实验对此进行了探讨。
1 材料与方法
1.1 实验动物及材料
10~12周龄雄性SD大鼠26只,体重200~250 g,由华西医科大学动物中心提供。牛磺胆酸钠购自Sigma公司。TGF-β1 ELISA商用试剂盒购自晶美生物工程有限北京公司(进口分装)。商用大鼠IL-10ELISA检测试剂购自晶美生物工程有限北京公司,其产品标号为Catalog#KRC0100-SB。
1.2 急性胰腺炎模型制作及实验动物分组
SD大鼠,实验前16小时禁食不禁水,采用5%水合氯醛腹腔麻醉,开腹胰胆管注射5%牛磺胆酸钠0.6ml/kg制成急性胰腺炎(AP)模型。术后皮下输注生理盐水6 ml/(kg*h)。实验大鼠共分两组,正常对照组(n=6)和急性胰腺炎组(n=20),后者分别于胰腺炎模型制成后2小时(n=6)、6小时(n=6)及24小时(n=8)处死动物,抽血备检并留取胰腺称重(湿重)。
1.3 检测项目
细胞因子检测由我校免疫研究室作ELISA(enzyme-linked immunosorbentassay),其测定方法如下。
1.3.1TGF-β检测 按照TGF-β ELISA商用试剂盒所附的说明进行,即采用双抗体夹心ELISA法。在抗人TGF-β单抗(固相抗体)酶标板上,加入标本和标准品,使之与TGF-β固相抗体结合,加入生物素标记的抗人TGF-β(标测抗体),使之与固相上的人TGF-β结合,再加入标记辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)标记的亲和素(avdin),生物素和亲和素能特异性地结合,未结合的酶联物被洗去,结合到板壁上的HRP使显色剂显色,显色深浅与TGF-β浓度成正比。测定标准品和标本的OD450 值,通过绘制标准曲线,求出标本中TGF-β浓度。
1.3.2IL-10检测 依照大鼠IL-10商用ELISA检测试剂盒所附的说明进行。在已覆盖大鼠IL-10特异抗体的复孔板分别加入已知IL-10的标准品,对照标本和待测标本,随之加入具有生物亲和性的二次抗体,孵育并洗涤,去除过多的二次抗体,加入标记酶,再次孵育并洗涤,去除未结合的酶,在加入淬取液使之显色后,其颜色深度和原标本中IL-10的浓度成正比。以此计算标本中IL-10的浓度。
1.3.3血淀粉酶测定 采用CNPG3 法。利用淀粉酶催化染料CNPG3 ,转化成CNPG2 再作光电比色定量。
1.3.4胰腺湿重测定 取出胰腺组织后立即电子天平称重。
1.4 统计学处理
资料统计采用均数加减标准差(±s)表示,胰腺炎各时段检查结果和正常动物结果作两组间t检验,P<0.05为差异有显著性意义。
2 结果
正常对照组动物血中IL-10和TGF-β分别为32.05±14.87pg/ml和66.40±13.20 pg/ml。诱发胰腺炎后2、6及24小时血中IL-10和TGF-β均相应升高。胰腺炎后24小时血IL-10和TGF-β与正常组相比差异有显著性意义(P<0.05)。对照组胰腺湿重为0.50±0.09g,诱发胰腺炎后胰腺湿重明显升高,与正常组相比差异有显著性意义(P<0.05)。对照组血淀粉酶为374.2±92.8U/L,诱发胰腺炎后血淀粉酶均升高,在6小时后与正常组相比差异有显著性意义(P<0.05)。具体数据见附表。
附表 急性胰腺炎不同时相大鼠血中IL-10、TGF-β、淀粉酶水平
及胰腺湿重的变化(±s)
检测项目 | 正常对照组 (n=6) | 急性胰腺炎组 | ||
2h(n=6) | 6h(n=6) | 24h(n=8) | ||
TGF-β(pg/ml) | 66.40±13.20 | 64.58±10.56 | 72.87±18.34 | 103.77±28.95 |
IL-10(pg/ml) | 32.05±14.87 | 36.52± 9.76 | 37.75± 6.54 | 68.13±19.90 |
血淀粉酶(U/L) | 374.2± 92.8 | 490.3±117.0 | 508.8±344.8 | 1817.3±459.3 |
胰腺湿重(g) | 0.50± 0.09 | 1.63± 0.54 | 1.85± 0.25 | 1.30± 0.13 |
3 讨论
通过本研究结果可以看出,在急性胰腺炎发生后不久,免疫抑制性细胞因子IL-10和TGF-β即相应增高。提示在急性胰腺炎病程中存在着一个免疫反应双向调节过程。这一结果和目前炎症—抗炎症因子平衡学说的研究结果一致。这一学说认为,在感染或损伤后诱发的全身炎症反应综合征(systemicinflammatory response syndrome, SIRS)的发展过程中,随着炎症介质大量释放,抗炎症因子的合成和释放也相应启动,并可能在SIRS后期成为优势反应。这些抗炎因子在抑制炎症反应的同时也抑制机体对病原体的免疫作用,特别是抑制细胞免疫功能,导致目前所谓的代偿性抗炎症反应综合征(compensatoryanti-inflammatory response syndrome, CARS)〔1〕 。用这一学说来分析急性胰腺炎的临床病程,可以看到,在急性胰腺炎早期(1~2周内),过激的炎症反应是疾病的主要趋势,临床主要表现为全身炎症反应综合征和器官损害;而在病程的中后期,抗炎症反应成为疾病的主要趋势,此期大量的抗炎症因子如IL-10和TGF-β释放所致的免疫抑制,临床主要表现为全身和胰腺感染。尽管还需要更多的实验和临床的证据,但本研究结果可以初步说明,急性胰腺炎是一种在病程的不同阶段,免疫过激和免疫抑制先后并存的病态。
目前已有学者对急性胰腺炎病程中的IL-10和TGF-β分别进行过观察,但却少有从两种细胞因子的免疫抑制的功能及其后果进行探讨。一些学者观察到了IL-10的免疫抑制效应对缓解胰腺炎的免疫过激有益〔4,5〕 ,而未探讨其可能的免疫抑制效应。由于TGF-β的生理作用的多样性,许多学者对TGF-β的观察仅限于探讨其对胰腺炎后的组织修复和慢性纤维化的作用〔6,7〕 。本研究首先在急性胰腺炎中将此两种免疫抑制性细胞因子同时进行观察,由于两种关键性的免疫抑制细胞因子的升高,结合其他学者观察到的急性胰腺炎后期TGF-β持续升高的研究结果,可以预测,无论IL-10和TGF-β还有多少其它的生理功能,两者同时升高并协同作用所致的免疫抑制将成为急性胰腺炎后期感染的潜在病因。
综上,急性胰腺炎时,IL-10和TGF-β的同时增高是机体抗炎症机理的表现,由此所致的免疫抑制效应可能和急性胰腺炎后期的感染病程相关。
【作者简介】 陈晓理(1953年-),男,四川三台县人,副教授,1994~1996年在日本神户大学医学部外科攻读博士学位,1996~1997年在美国辛辛那提大学医学院外科进修 ,从事肝胆胰外科临床工作、外科领域的炎症和免疫、恶性肿瘤的定向治疗等研究。
参 考 文 献
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(2000-03-12 收稿,2000-08-25 修回) , 百拇医药