急性坏死性胰腺炎肾损伤的机制及早期生长抑素治疗后的影响
作者：殷保兵 蔡端 张群华 张延龄 侯兰娣
单位：上海医科大学附属华山医院普外科(200040)
关键词：急性坏死性胰腺炎；生长抑素；细胞因子；炎性介质肾损伤
990210 摘 要 目的 探讨急性坏死性胰腺炎(ANP)早期肾损伤的发病机制及早期生长抑素治疗后的改变。方法 用3.5%牛磺胆酸钠经胰胆管逆行注射2.5ml/kg建立大鼠ANP模型，观察生长抑素治疗(模型建立后经股静脉注射生长抑素剂量84μg/kg)前后血中炎性介质和细胞因子的变化和肾病理变化。结果 ANP早期体内内毒素、淀粉酶、磷脂酶A2、TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-12升高，生长抑素治疗后明显降低，两组差别有显著性意义。生长抑素治疗同时减轻ANP肾间质和肾小球出血水肿等病理变化。结论 ANP早期造成血中炎性介质和细胞因子过度释放是导致肾损伤的主要原因，早期应用生长抑素有预防肾损伤作用。
, http://www.100md.com
Mechanism of renal injury and effect of Stilamin on acute necrotizing pancreatitis in rats.
Ying Baobing,Cai Duan,Zhang Qunhua,et al.Department of Surgery,Huashan hospital of Shanghai Medical University,Shanghai,200040
Abstract Objective To investigate the mechanism of renal injury in early acute necrotizing pancreatitis (ANP) models and explore the effect of Stilamin on ANP rats.Method Retrograde pancreatic injection of 3.5% sodium taurocholate 2.5ml/kg was used to estabish ANP models in rats and treated by intravenous injection of stilamin 84μg/kg.Levels of serum endotoxin、amylase、IL-1β、IL-6、IL-12 and TNF-α were examined.The morphology and pathology of renal injury were observed.Results The mean endotoxin,amylase,PLA2,Endotoxin,IL-1β、IL-6、IL-12 and TNF-α in ANP group were higher than in control and ANP+stilamin groups.In ANP+stilamin group,the renal pathological destruction is also ameliorated.Conclusion The high inflammatory mediators and cytokines were related with renal injury and stilamin is effective in the treatment of early ANP rats.
, 百拇医药
Key word Acute necrotizing pancreatitis Stilamin Inflammatory mediators Cytokines Renal damage
急性坏死性胰腺炎(Acute necrotizing pancreatitis,ANP)引起肾功能损害和肾功能衰竭的发病率较高[1]，仅次于肺损伤，其发病机制尚未完全阐明。本实验研究通过观察ANP大鼠生长抑素治疗前后体内炎性介质和细胞因子以及肾脏的病理变化，阐明炎性介质和细胞因子与肾损伤的关系，探讨ANP肾损伤的机制及生长抑素的疗效。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 动物 用SD雄性大鼠，购自中科院，体重为330±15g。
, http://www.100md.com 1.1.2 试剂 生长抑素(Stilamin)为瑞士雪兰诺公司产品(批号963108)；牛磺胆酸购自Sigma公司；TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12的酶联免疫测定试剂盒购自美国T&B公司。
1.2 方法
1.2.1 ANP大鼠模型取健康雄性SD大鼠参照
Kaplan等[2]的方法，在手术显微镜下，分离胰胆管进入十二指肠3～5mm,逆向穿刺胆胰管并注射3.5%牛磺胆酸钠2.5ml/kg，在4kPa压力下缓慢推注。随机分为两组：(1)ANP组(12只)；(2)生长抑素治疗组(ANP+S，12只)；在大鼠模型建立后1小时，经股静脉穿刺注射生长抑素，总剂量为84μg/kg。同时设对照组(10只)，以生理盐水替代生长抑素。
1.2.2 血标本制备及测定：实验动物观察12小时后，收集血置-30℃冰箱内待测。血清IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12和TNF-α用ELISA法测定；血清淀粉酶采用比色反应酶活力法测定；内毒素的测定用三肽的偶氮显色法测定；磷脂酶A2测定用陈氏法。
, 百拇医药
1.2.3 病理观察：实验动物处死后即取其肾标本，观察其大体形态变化并做光镜、电镜检查。
1.2.4 数据统计：所有数据以χ±s表示，组间均用t检验。
2 结果
2.1 生长抑素对ANP大鼠血内毒素、淀粉酶和PLA2的变化(见表1)。
表1 生长抑素对ANP大鼠内毒素、淀粉酶和PLA2的影响 组 数
例数
内毒素
淀粉酶
磷脂酶A2
, http://www.100md.com
(ng/L)
(U/L)
(ng/L)
正常组
10
72.1±21
5000±600
71±14
ANP
12
250±13
30000±800
, http://www.100md.com
230±34
ANP+NS
10
230±16
28000±520
224±28
ANP+S
12
94±14△
9000±560△
143±30△
, 百拇医药
注：*表示与正常组比较P<0.01，△表示与ANP组比较P<0.05。
2.2 生长抑素对ANP大鼠细胞因子的影响(见表2)。表2 生长抑素ANP大鼠细胞因子的影响(ng/l) 组数
例数
TNFα
IL-1β
IL-6
IL-12
正常组
10
41.5±5.7
61.8±12.4
, 百拇医药
40±16
58±11
ANP
12
68.7±1.8
147.3±9.5
63±15
131±14
ANP+NS
10
64.6±9.9
, 百拇医药
136.4±8.2
67±15
113±14
ANP+S
12
50.4±6.8△
66.4±15.8△
42±18△
63±18△
注：表示与正常组比较P<0.01，表示与正常组比较P<
0.05，△表示与ANP组比较P<0.05。
, 百拇医药
2.3 肾组织学变化
肾大体标本发现ANP大鼠肾明显充血水肿，伴有散在出血点；生长抑素组只见轻度充血水肿。ANP大鼠肾光镜HE染色可见肾间质和肾小球出血和白细胞浸润(见图1)；生长抑素治疗后明显好转。电镜发现ANP大鼠肾细胞膜破裂，线粒体肿胀合并嵴断裂(见图2)；生长抑素组肾细胞膜完整，线粒体轻微肿胀。
图1 ANP大鼠肾光镜图(HE×100)
图2 ANP大鼠肾电镜图(×4，000)
3 讨论
ANP早期即可引起休克和多器官功能不全(MODS)，严重者导致多器官衰竭(MOF)，其中ARDS和肾功能衰竭最为常见，往往直接导致病人死亡。ANP早期引起肾损伤的机制尚未阐明。有的学者认为胰腺微循环障碍引起的缺血-再灌注损伤，氧自由基生成增多，造成全身组织器官损伤。大多数学者认为ANP是全身炎症反应综合征(SIRS)造成的，ANP早期内毒素血症，诱导TNFα过度释放，随之单核细胞等IL-1β、IL-6、IL-12释放增多，细胞因子间产生网络样放大效应造成SIRS，直接造成组织器官的损伤。
, 百拇医药
肾脏的血供十分丰富，是ANP早期休克最易受累的靶器官。肾脏是体内代谢产物最终排泄器官，ANP早期炎性介质的过度释放引起肾脏的损伤，最早表现在形态学上的改变，只有肾脏的损伤非常广泛才造成明显肾功能的损害。肾脏的损伤造成体内代谢产物蓄积和内稳态破坏，并发和加重其它脏器功能障碍。众多学者认为ANP早期内毒素、细菌感染等刺激体内TNFα、IL-1β和IL-6过度释放，并形成连锁放大反应，产生SIRS，这些炎性介质和细胞因子呈网络样交叉反应，互相协同对组织器官造成损伤，是肾损伤的主要原因。TNFα在ANP发展过程中起重要作用，它可诱导IL-1β和IL-6[3]产生，可作用于内皮细胞使其血栓调节蛋白活性降低，加重肾脏缺血和形成血栓[4]；还激活炎症细胞和NO与氧自由基释放，直接造成肾组织损伤。
我们研究发现ANP体内内毒素，TNFα，IL-1β和IL-6等指标明显高于正常对照组，经生长抑素治疗后均明显降低，同时肾病理切片发现肾小球和间质出血水肿较ANP组明显减轻与炎性介质和细胞因子的变化一致，由此可以推测ANP诱发的SIRS是肾损伤的重要原因，生长抑素能够阻断ANP早期体内炎性介质和细胞因子的过度释放，减轻SIRS，预防ANP早期的肾损伤。生长抑素的作用机制可能为：抑制胃液、胆汁和胰液的分泌，还可减轻已激活胰酶的损害；松驰Oddi括约肌，降低胰胆管压力，促进胆胰液的排出；还能刺激网状内皮细胞系统，增强其吞噬功能，清除血中内毒素，直接或间接调节炎性介质和细胞因子，减轻全身炎症反应，保护组织、器官免受损害[5]。因此，在ANP早期应用生长抑素对防治肾损伤有所帮助。
, 百拇医药
参考文献
1 马遂，陈德昌，刘大为等.重症急性胰腺炎与成人呼吸窘迫综合征.中华外科杂志，1993，31∶517
2 Kaplan O,Kaplan D,Casif E,et al.Effects of delayed administration of octreotide in acute experimental pancreatitis.J Surg Res,1996,67∶109
3 Wage A,Aasen AO.Different role of cytokine mediators in septic shock related to meningococcal disease and surgery/polytrauma.Immunol Rev,1992,127∶221
4 Lentz SR,Tsiang M,Evan JS,et al.Regulation of thrombomodulin by tumour necrosis factor-α:comparison of transcriptional and posttranscriptional mechanism.Blood,1991,77∶542
5 Jenkins SA,Berein A.The relative effectiveness of somatostatin and octreotide therapy in pancreatic disease.Aliment Pharmacol Ther,1995,9∶349
收稿：1998-11-30
修回：1999-03-28, http://www.100md.com
单位：上海医科大学附属华山医院普外科(200040)
关键词：急性坏死性胰腺炎；生长抑素；细胞因子；炎性介质肾损伤
990210 摘 要 目的 探讨急性坏死性胰腺炎(ANP)早期肾损伤的发病机制及早期生长抑素治疗后的改变。方法 用3.5%牛磺胆酸钠经胰胆管逆行注射2.5ml/kg建立大鼠ANP模型，观察生长抑素治疗(模型建立后经股静脉注射生长抑素剂量84μg/kg)前后血中炎性介质和细胞因子的变化和肾病理变化。结果 ANP早期体内内毒素、淀粉酶、磷脂酶A2、TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-12升高，生长抑素治疗后明显降低，两组差别有显著性意义。生长抑素治疗同时减轻ANP肾间质和肾小球出血水肿等病理变化。结论 ANP早期造成血中炎性介质和细胞因子过度释放是导致肾损伤的主要原因，早期应用生长抑素有预防肾损伤作用。
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Mechanism of renal injury and effect of Stilamin on acute necrotizing pancreatitis in rats.
Ying Baobing,Cai Duan,Zhang Qunhua,et al.Department of Surgery,Huashan hospital of Shanghai Medical University,Shanghai,200040
Abstract Objective To investigate the mechanism of renal injury in early acute necrotizing pancreatitis (ANP) models and explore the effect of Stilamin on ANP rats.Method Retrograde pancreatic injection of 3.5% sodium taurocholate 2.5ml/kg was used to estabish ANP models in rats and treated by intravenous injection of stilamin 84μg/kg.Levels of serum endotoxin、amylase、IL-1β、IL-6、IL-12 and TNF-α were examined.The morphology and pathology of renal injury were observed.Results The mean endotoxin,amylase,PLA2,Endotoxin,IL-1β、IL-6、IL-12 and TNF-α in ANP group were higher than in control and ANP+stilamin groups.In ANP+stilamin group,the renal pathological destruction is also ameliorated.Conclusion The high inflammatory mediators and cytokines were related with renal injury and stilamin is effective in the treatment of early ANP rats.
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Key word Acute necrotizing pancreatitis Stilamin Inflammatory mediators Cytokines Renal damage
急性坏死性胰腺炎(Acute necrotizing pancreatitis,ANP)引起肾功能损害和肾功能衰竭的发病率较高[1]，仅次于肺损伤，其发病机制尚未完全阐明。本实验研究通过观察ANP大鼠生长抑素治疗前后体内炎性介质和细胞因子以及肾脏的病理变化，阐明炎性介质和细胞因子与肾损伤的关系，探讨ANP肾损伤的机制及生长抑素的疗效。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 动物 用SD雄性大鼠，购自中科院，体重为330±15g。
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1.2 方法
1.2.1 ANP大鼠模型取健康雄性SD大鼠参照
Kaplan等[2]的方法，在手术显微镜下，分离胰胆管进入十二指肠3～5mm,逆向穿刺胆胰管并注射3.5%牛磺胆酸钠2.5ml/kg，在4kPa压力下缓慢推注。随机分为两组：(1)ANP组(12只)；(2)生长抑素治疗组(ANP+S，12只)；在大鼠模型建立后1小时，经股静脉穿刺注射生长抑素，总剂量为84μg/kg。同时设对照组(10只)，以生理盐水替代生长抑素。
1.2.2 血标本制备及测定：实验动物观察12小时后，收集血置-30℃冰箱内待测。血清IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12和TNF-α用ELISA法测定；血清淀粉酶采用比色反应酶活力法测定；内毒素的测定用三肽的偶氮显色法测定；磷脂酶A2测定用陈氏法。
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1.2.3 病理观察：实验动物处死后即取其肾标本，观察其大体形态变化并做光镜、电镜检查。
1.2.4 数据统计：所有数据以χ±s表示，组间均用t检验。
2 结果
2.1 生长抑素对ANP大鼠血内毒素、淀粉酶和PLA2的变化(见表1)。
表1 生长抑素对ANP大鼠内毒素、淀粉酶和PLA2的影响 组 数
例数
内毒素
淀粉酶
磷脂酶A2
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(ng/L)
(U/L)
(ng/L)
正常组
10
72.1±21
5000±600
71±14
ANP
12
250±13
30000±800
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230±34
ANP+NS
10
230±16
28000±520
224±28
ANP+S
12
94±14△
9000±560△
143±30△
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注：*表示与正常组比较P<0.01，△表示与ANP组比较P<0.05。
2.2 生长抑素对ANP大鼠细胞因子的影响(见表2)。表2 生长抑素ANP大鼠细胞因子的影响(ng/l) 组数
例数
TNFα
IL-1β
IL-6
IL-12
正常组
10
41.5±5.7
61.8±12.4
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40±16
58±11
ANP
12
68.7±1.8
147.3±9.5
63±15
131±14
ANP+NS
10
64.6±9.9
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136.4±8.2
67±15
113±14
ANP+S
12
50.4±6.8△
66.4±15.8△
42±18△
63±18△
注：表示与正常组比较P<0.01，表示与正常组比较P<
0.05，△表示与ANP组比较P<0.05。
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2.3 肾组织学变化
肾大体标本发现ANP大鼠肾明显充血水肿，伴有散在出血点；生长抑素组只见轻度充血水肿。ANP大鼠肾光镜HE染色可见肾间质和肾小球出血和白细胞浸润(见图1)；生长抑素治疗后明显好转。电镜发现ANP大鼠肾细胞膜破裂，线粒体肿胀合并嵴断裂(见图2)；生长抑素组肾细胞膜完整，线粒体轻微肿胀。
图1 ANP大鼠肾光镜图(HE×100)
图2 ANP大鼠肾电镜图(×4，000)
3 讨论
ANP早期即可引起休克和多器官功能不全(MODS)，严重者导致多器官衰竭(MOF)，其中ARDS和肾功能衰竭最为常见，往往直接导致病人死亡。ANP早期引起肾损伤的机制尚未阐明。有的学者认为胰腺微循环障碍引起的缺血-再灌注损伤，氧自由基生成增多，造成全身组织器官损伤。大多数学者认为ANP是全身炎症反应综合征(SIRS)造成的，ANP早期内毒素血症，诱导TNFα过度释放，随之单核细胞等IL-1β、IL-6、IL-12释放增多，细胞因子间产生网络样放大效应造成SIRS，直接造成组织器官的损伤。
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肾脏的血供十分丰富，是ANP早期休克最易受累的靶器官。肾脏是体内代谢产物最终排泄器官，ANP早期炎性介质的过度释放引起肾脏的损伤，最早表现在形态学上的改变，只有肾脏的损伤非常广泛才造成明显肾功能的损害。肾脏的损伤造成体内代谢产物蓄积和内稳态破坏，并发和加重其它脏器功能障碍。众多学者认为ANP早期内毒素、细菌感染等刺激体内TNFα、IL-1β和IL-6过度释放，并形成连锁放大反应，产生SIRS，这些炎性介质和细胞因子呈网络样交叉反应，互相协同对组织器官造成损伤，是肾损伤的主要原因。TNFα在ANP发展过程中起重要作用，它可诱导IL-1β和IL-6[3]产生，可作用于内皮细胞使其血栓调节蛋白活性降低，加重肾脏缺血和形成血栓[4]；还激活炎症细胞和NO与氧自由基释放，直接造成肾组织损伤。
我们研究发现ANP体内内毒素，TNFα，IL-1β和IL-6等指标明显高于正常对照组，经生长抑素治疗后均明显降低，同时肾病理切片发现肾小球和间质出血水肿较ANP组明显减轻与炎性介质和细胞因子的变化一致，由此可以推测ANP诱发的SIRS是肾损伤的重要原因，生长抑素能够阻断ANP早期体内炎性介质和细胞因子的过度释放，减轻SIRS，预防ANP早期的肾损伤。生长抑素的作用机制可能为：抑制胃液、胆汁和胰液的分泌，还可减轻已激活胰酶的损害；松驰Oddi括约肌，降低胰胆管压力，促进胆胰液的排出；还能刺激网状内皮细胞系统，增强其吞噬功能，清除血中内毒素，直接或间接调节炎性介质和细胞因子，减轻全身炎症反应，保护组织、器官免受损害[5]。因此，在ANP早期应用生长抑素对防治肾损伤有所帮助。
, 百拇医药
参考文献
1 马遂，陈德昌，刘大为等.重症急性胰腺炎与成人呼吸窘迫综合征.中华外科杂志，1993，31∶517
2 Kaplan O,Kaplan D,Casif E,et al.Effects of delayed administration of octreotide in acute experimental pancreatitis.J Surg Res,1996,67∶109
3 Wage A,Aasen AO.Different role of cytokine mediators in septic shock related to meningococcal disease and surgery/polytrauma.Immunol Rev,1992,127∶221
4 Lentz SR,Tsiang M,Evan JS,et al.Regulation of thrombomodulin by tumour necrosis factor-α:comparison of transcriptional and posttranscriptional mechanism.Blood,1991,77∶542
5 Jenkins SA,Berein A.The relative effectiveness of somatostatin and octreotide therapy in pancreatic disease.Aliment Pharmacol Ther,1995,9∶349
收稿：1998-11-30
修回：1999-03-28, http://www.100md.com
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