卡巴胆碱对急性胰腺炎大鼠胆碱能抗炎通路影响研究△

陕西省人民医院急诊外科(西安710068)

宋 斌 党星波 杨培新 韩希望

近年研究发现,在中枢神经系统与免疫系统之间存在一具有拮抗全身性炎性反应作用的通路,该通路由迷走神经及递质乙酰胆碱所构成,故命名为胆碱能抗炎通路(Cholinerganti-inflammatory pathway)[1]。本研究通过制作急性胰腺炎模型动物,通过拟胆碱酯酶剂卡巴胆碱兴奋胆碱能通路对急性胰腺炎大鼠血清中细胞因子水平影响。

材料与方法

1 实验分组 Wistar大鼠 90只,重250～300g,根据实验方法分为假手术组、对照组、卡巴胆碱组各 30只。

2 试剂和议器 大鼠 TNF-α,IL-6,IL-1酶联免疫吸附试剂盒由深圳精美公司提供。牛黄胆酸钠由美国 SIGMA公司提供。

3 模型制作

3.1 大鼠适应性喂养 7d,实验前禁食 12h,不禁水。3%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射麻醉,常规消毒,沿腹正中线切口,长约 4cm,进入腹腔后,轻轻拨开肝叶(新鲜正常肝叶呈淡肉红色),寻及十二指肠,轻柔提出约5 cm长度,右翻十二指肠,见片状胰腺,色淡红微黄,胆胰管为半透明乳白或略呈淡黄色。固定十二指肠,使胆胰管伸直,找到十二指肠乳头开口(较周围肠壁略发白),使用 24 G留置针穿破肠壁,可感觉十二指肠乳头略高于肠壁,抬高针尖,顺利进入胆总管后,顺着胆总管方向轻柔进针约 3cm,退出针芯,可见黄色的胆汁流出。用微型血管夹夹住近肝端,将 3.5%牛胆酸溶液,按 0.1ml/100 g微泵泵入,5 min内泵完。留置针和微血管夹保留5 min后,拔除留置针,打开微血管夹。在十二指肠悬韧带下与回盲瓣上 10cm各剪开一个小口,插入直径0.5cm的插管,用线扎紧,观察到大鼠胰腺出现水肿、出血和坏死等改变,即为造模成功。缝合腹部切口,肠内插管另一端置于体外,以备液体空肠灌注。

3.2 假手术模型制作:术前准备至进入腹腔操作步骤同手术组,穿破肠壁后,留置针保留 5 min,不注射药物。

3.3 分组:将90只大鼠随机分成假手术模型组、对照组和卡巴胆碱治疗组,每组 30只。

假手术模型组:假手术模型造模成功后,生理盐水0.4ml/100 g,经胃管注入,1次 /2 h,6 h后经腹腔静脉取血送检;对照组:造模成功后,生理盐水 0.4 ml/100g,经空肠置管注入,1次 /2 h,6 h后经腹腔静脉取血送检;卡巴胆碱治疗组:SAP模型造模成功后,生理盐水 0.4 ml/100 g加卡巴胆碱30μg/100g,经空肠置管注入,1次 /2 h,6 h后经腹腔静脉取血送检。

4 细胞因子测定 分别将各组大鼠腹腔静脉血,取上清液离心 15min后用酶联免疫吸附法测定血清中IL-6,IL-1,TNF-α含量。

5 统计学分析 采用 SPSS13.0统计软件包,所有数据均以±s表示,作重复测量方差分析。

结 果

试验结果,见附表。卡巴胆碱治疗组血清IL-6、IL-1及TNF-α水平高于假手术组,但低于对照组(P＜0.01)。

附表 各组生物因子的变化(pg/ml,±s)

附表 各组生物因子的变化(pg/ml,±s)

P＜0.01,卡巴胆碱治疗组比SAP组;P＜0.01,卡巴胆碱治疗组对比假手术模型组

对照组 308.5±34.0* 70.96±7.34 131.0±28.6治疗组 108.9±4.1 86.66±12.35 51.6±4.6*

讨 论

自从 1988年Rindemehet首次提出 SAP中“白细胞过度激活”学说后[2],关于SAP发病过程中炎症介质的研究就一直没有间断过,实验和研究表明[3～5],在AP时就常伴有某些炎症介质的升高,并且其升高的幅度与病情的严重程度有关,这些炎症介质进入血液循环,又激活机体的其他炎症细胞,释放了大量的炎症介质,正是由于这些炎症介质产生的瀑布式连锁反应才促成了急性重症胰腺炎病程中的全身炎性反应综合征和多系统器官衰竭,应用某些炎症介质的拮抗剂,可以降低胰腺炎的严重程度和病死率。目前已知参与急性胰腺炎时全身炎性反应的炎症介质主要有白细胞介素-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、TNF等细胞因子和磷脂酶A、血小板活化因子、花生四烯酸的代谢产物等。IL-6、IL-1是重要的促炎因子,主要由单核 /巨噬细抱产生,在脓毒血症、烧伤、重大创伤、休克、急性胰腺炎时可明显升高,并与SIRS、MODS发病程度和病死率有着显著的正相关性[5～8]。

胆碱能抗炎通路是新近发现的一条神经-免疫抗炎通路,它的抗炎作用已经在国外多项研究报告中得到证实,电刺激迷走神经或应用胆碱脂酶抑制药物或乙酰胆碱受体激动剂,可以抑制巨嗜细胞合成 TNF-α,还有核转录因子 NF-κb,这些炎症始动因子得到抑制[9～11]。卡巴胆碱是一种胆碱能激动剂,具有促进胃肠动力,扩张血管,增加腺体分泌等作用,临床常用于治疗术后胃肠胀气和尿潴留。卡巴胆碱改善肠缺血-再灌注损伤的作用在动物实验中已得到证实,能减轻肠道局部炎症反应、扩张血管、促进胃肠运动、减少肠粘膜通透性;能显著降低缺血—再灌注损伤引起的全身性炎症反应[9]。本研究通过大鼠空肠内灌注卡巴胆碱实现胆碱能抗炎通路在急性胰腺炎中的抗炎作用。研究发现对照组 6h后细胞因子水平都明显升高,卡巴胆碱治疗组血清 IL-6、IL-1及TNF-α水平高于假手术组,但低于对照组(P＜0.01)。本研究证实:空肠内灌注卡巴胆碱在大鼠实验性急性胰腺炎中,可以有效降低TNF-α、IL-6及IL-1细胞因子的升高幅度,从而减轻细胞因子对机体的损害。

本研究发现空肠内灌注卡巴胆碱实现胆碱能抗炎通路在急性胰腺炎中的抗炎作用,降低急性胰腺炎大鼠早期细胞损害性因子水平,为急性胰腺炎的治疗开辟了新的有效途径,如何将其应用于临床及可能存在的问题还需继续探索。但是,作为一种新的神经-内分泌抗炎途径,其临床应用前景十分广泛,尤其在重症胰腺炎所致的全身炎症反应和多器官功能障碍的治疗方面为我们提供了新的思路和理论依据。

[1] Pavlov V A,Tracey KJ.The cholinergic anti-inflammatory pathway.Labor-atory of Biomedical Science.Brain Behav Immun,2005,19(6):493-9.

[2] Borovikova L V,Ivanova S,Zhang M,etal.Vague nerve stimulation attenuates the systemic inflam-matory response to endotoxin[J].Nature,2000,405:458-462.

[3] 杨正安,纪宗正.急性胰腺炎与全身炎症反应综合征的关系.陕西医学杂志,2008,10(37):1312-1313.

[4] Sun B,Dong CG,Wang G,etal.Analysis of fatal risk factorsfor severeacute pancreatitis:a report of 141cases.Zhonghua Wai Ke Zazhi,2007,45:1619-1625.

[5] M uller CA,Mc Arthur N.Theeffect of synacthen on acute necrotizing pancreatitis in rats.Pancreas,2008,37:316-320.

[6] Tracey KJ.The inflammatory reflex[J].Nature,2002,420:853-859.

[7] 胡森,张立俭,白慧颖,等.卡巴胆碱对脓毒症大鼠肠组织缺血和氧自由基损伤的保护作用.中国药物与临床,2009,9(8):86-87.

[8] 李建国,胡正芳,杜朝晖,等.胆碱能抗炎通路对失血性休克大鼠保护作用的研究.中国危重病急救医学,2005,17(7):24-27.

[9] Yeboah MM,Xue X.Nicotinic acetylcholine receptor expression and regulation in the rat kidney after ischemia-reperfusion injury.Am J Physiol Renal Physiol,2008,295(3):654-661.

[10] Altavilla D,Guarini S,etal.Activation of the cholinergic anti-inflammatory pathway reduces NF-kappab activation,blunts TNF-αl pha production,and protects againts splanchic artery occlusion shock.Shock,2006,25(5):500-6.

[11] Vanwesterloo DJ,Giebelen LA.The cholinergic antiinflammatory pathway regulates the host responseduring septic peritonitis.Epub,2005,191(12):138-148.