牛磺胆酸钠诱导急性坏死性胰腺炎大鼠模型的理想浓度

邱嘉华 陈奕金 贾林 黄耀星 杜洪

·论著·

牛磺胆酸钠诱导急性坏死性胰腺炎大鼠模型的理想浓度

邱嘉华 陈奕金 贾林 黄耀星 杜洪

目的探讨牛磺胆酸钠诱导急性坏死性胰腺炎(ANP)并发多器官功能衰竭(MODS)大鼠模型的量-效关系及理想浓度。方法280只大鼠按数字随机法分为对照组(40只)和ANP组，分别采用经胰胆管逆行注射3.5%、4%、4.5%、5%牛磺胆酸钠制备ANP模型(每浓度组60只)。术后1、3、6、12、24 h分批处死大鼠，检测血清淀粉酶、总胆红素、肌酐水平，行血气分析，常规胰腺病理检查并评分；各ANP组另留20只大鼠观察建模后24 h生存率。结果各ANP组的血清淀粉酶、总胆红素、肌酐水平及氧合指数(PaO2/FiO2)、胰腺病理评分均随牛磺胆酸钠浓度增加而升高，呈明显的量-效和时-效关系。4.5%牛磺胆酸钠建模组于术后6 h出现肝、肾功能障碍高峰，12 h出现呼吸功能障碍高峰，其MODS发生率为52.5%，显著高于3.5%、4.0%牛磺胆酸钠建模组的15.0%和37.5%；24 h生存率为65%，显著高于5%牛磺胆酸钠建模组的30%。结论4.5%牛磺胆酸钠诱导ANP大鼠模型具有较高的MODS发生率和24 h生存率，是ANP并发MODS诊治研究的理想建模浓度。

胰腺炎，急性坏死性； 牛磺胆酸； 多器官功能衰竭； 模型，动物

牛磺胆酸钠逆行胆胰管注射法为实验性急性坏死性胰腺炎(ANP)并发多脏器功能衰竭(MODS)的主要建模方式，惜迄今牛磺胆酸钠的最佳建模浓度及其MODS发生率尚未明确[1-2]。本文探讨不同浓度牛磺胆酸钠诱导大鼠ANP并MODS模型的发生情况，旨在阐明牛磺胆酸钠的理想建模浓度。

材料与方法

一、ANP大鼠模型建立与分组

雌性SD大鼠280只，体重200～250 g，购自广州中医药大学实验动物中心，许可证号：SCXK(粤)2008-0020。按数字随机法将大鼠分为对照组(40只)和4个ANP组(每组60只)。参照文献[1，3]，分别采用3.5%、4%、4.5%、5%浓度的牛磺胆酸钠(Sigma公司)逆行胆胰管注射诱导大鼠ANP模型；对照组逆行注射等量生理盐水。建模后1、3、6、12、24 h各处死8只大鼠。

二、观察指标

1．血清生化指标和血气分析：鼠尾静脉采血，抗凝液混匀后置-70℃冰箱。应用多功能生化仪检测肝功能的总胆红素和肾功能的肌酐；采用酶联耦合法测定淀粉酶活性。腹主动脉采血进行血气分析。

2．胰腺病理组织学检查：取胰腺组织行常规病理检查，由专一病理医师阅片，并参考Chen等[4]的标准对胰腺组织进行病理评分。

3．生存率分析：每个ANP组有20只大鼠用于观察建模后24 h生存率。

三、统计学分析

结 果

一、ANP组血清淀粉酶变化及其与牛磺胆酸钠的量-效关系

ANP组血清淀粉酶水平较对照组显著升高，且随牛磺胆酸钠浓度的增加和建模时间的延长而升高。除3.5%牛磺胆酸钠建模组1 h仅有62.5%大鼠的血淀粉酶值大于对照值上限3倍外，其余ANP组各时间段淀粉酶活性均大于对照值上限3倍(表1)。

二、ANP组重要脏器功能改变及其与牛磺胆酸钠量-效关系

1．呼吸功能障碍的发生率：与对照组比较，ANP

组的血PaO2/FiO2水平于建模后1 h开始显著降低，且随牛磺胆酸钠浓度的提高而进一步下降。如以PaO2/FiO2lt;39.9 kPa作为呼吸功能障碍指标[5]，3.5%、4%、4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组的呼吸功能障碍发生率分别为7.5%、15%、35%和45%，其中4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组于建模后6 h开始出现呼吸功能障碍，而3.5%和4%牛磺胆酸钠建模组于术后24 h才开始出现(表1)。

2．肝功能障碍的发生率：与对照组比较，ANP组随着牛磺胆酸钠浓度的提高，总胆红素升高更显著。如以总胆红素含量大于对照值上限3倍以上为肝功能障碍指标，各ANP组于建模后6 h出现肝功能障碍高峰，其中3.5%、4%、4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组肝功能障碍的发生率分别为60%、65%、62.5%和65%(表1)。

3．肾功能障碍的发生率：以肌酐含量大于对照值上限3倍以上作为肾功能障碍指标，4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组术后6 h开始出现肾功能障碍高峰，且随牛磺胆酸钠浓度的提高升高更为显著；4%牛磺胆酸钠建模组于术后6 h已出现肾功能障碍，12 h达高峰；3.5%牛磺胆酸钠建模组于12 h才出现。3.5%、4%、4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组肾功能障碍的发生率分别为15%、37.5%、50%和55%(表1)。

4．MODS发生率：若以发生2个及以上脏器功能障碍作为MODS标准，3.5%、4%、4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组总的MODS的发生率分别为15.0%、37.5%、52.5%和55.0%，其中4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组的MODS发生率显著高于3.5%和4%牛磺胆酸钠建模组(Plt;0.05)，且4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组于术后6 h即开始出现MODS。

三、胰腺组织病理评分

各模型组于建模后1 h起胰腺病理评分显著高于同时点对照组(Plt;0.01)，且随牛磺胆酸钠浓度的提高，胰腺病理评分愈高(表1)。

四、ANP组大鼠24 h生存率及其与牛磺胆酸钠的量-效关系

建模后24 h，3.5%、4%、4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组分别有3、5、7、14只大鼠死亡，其24 h生存率分别为85%、75%、65%、30%，其中5%牛磺胆酸钠建模组生存率显著低于其他ANP组(Plt;0.05)，其余各ANP组间的生存率无显著差异(Pgt;0.05)。

表1 各组大鼠的血清淀粉酶、PaO2/FiO2、总胆红素、肌酐和胰腺病理评分的动态变化

注：与对照组比较，aPlt;0.05，bPlt;0.01；与1、3 h同浓度组比较，cPlt;0.01；与1、3、6 h同浓度组比较，dPlt;0.01

讨 论

建立一种形态学改变、病程及治疗反应与人类SAP相似，且具有较高MODS发生率和较高生存率的动物模型是建立理想ANP并MODS诊断和治疗学模型的先决条件。Aho等[1]于1980年首创的逆行胆胰管注射法由于能模拟胰管梗阻、胆汁反流等病因造成的急性胰腺炎(AP)，虽经许多改良，迄今仍是应用最为广泛的建模方法[6-7]。近30年来，有许多学者尝试改变牛磺胆酸钠的浓度、注射速度和注射持续时间以产生轻重程度不同的AP模型，但迄今国内外多沿用5%浓度制备ANP模型，少见ANP并MODS的牛磺胆酸钠建模浓度的研究报告。2007年，Zhang等[2]首次开展ANP并MODS模型牛磺胆酸钠浓度的研究，结果认为3.5%牛磺胆酸钠是一种理想的ANP并MODS动物模型的诱导浓度，可惜未开展多浓度组的比较分析，也未阐明大鼠MODS的发生率及其生存率。

本实验采用3.5%、4%、4.5%和5%4个梯度浓度的牛磺胆酸钠逆行胆胰管注射建模，结果显示，建模后6 h，各模型组出现肝功能障碍高峰，4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组于此时也出现肾功能障碍高峰；4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组于建模后12 h开始出现肺功能障碍高峰，而4%牛磺胆酸钠建模组于24 h才出现肺功能障碍；各ANP组中，4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组的MODS发生率较高，建模后6 h已发生多脏器功能障碍。从而证实牛磺胆酸钠可成功诱导ANP并MODS模型，且牛磺胆酸钠浓度与胰腺组织损伤存在显著的浓度依赖性和时间依赖性，尤以4.5%和5%牛磺胆酸钠建模组的脏器功能和胰腺组织病理改变最为明显。但4.5%牛磺胆酸钠建模组24 h生存率为65%，显著高于5%牛磺胆酸钠建模组的30%，更适合ANP并发MODS的发病机制及治疗对策研究，为诱导大鼠ANP合并MODS动物模型的理想浓度。鉴于3.5%牛磺胆酸钠建模组的MODS发生率仅为15%，不适合ANP并发MODS的诊治研究，故不支持Zhang等的研究结论[2]。

[1] Aho HJ，Nevalainen TJ,Lindberg RL,et al.Experimental pancreatitis in the rat.The role of phospholipase A in sodium taurocholate-induced acute haemorrhagic pancreatitis.Scand J Gastroenterol，1980，15:1027-1031.

[2] Zhang XP,Ye Q,Jiang XG,et al.Preparation method of an ideal model of multiple organ injury of rat with severe acute pancreatitis.World J Gastroenterol,2007,13:4566-4573.

[3] Jha RK,Yong MQ,Chen SH.The protective effect of resveratrol on the intestinal mucosal barrier in rats with severe acute pancreatitis.Med Sci Monit,2008,14:BR14-BR19.

[4] Chen H,Li F,Sun JB,et al.Abdominal compartment syndrome in patients with severe acute pancreatitis in early stage.World J Gastroenterol,2008,14:3541-3548.

[5] 胡森，盛志勇，薛立波,等.多器官功能障碍综合征动物模型系列研究.解放医学杂志，1996，21:5-9.

[6] Cosen-Binker LI，Binker MG, Negri G，et al．Acute Pancreatitis possible initial triggering mechanism and prophylaxis．Pancreatology，2003,3：445-456．

[7] Wang X,Jiang W,Zhao G,et al.Mild hypothermia protects against sodium taurocholate(NaTc)-induced acute pancreatitis in rats with adverse effects on serum cytokines.Pancreas，2005，30：e80-e86.

2010-02-09)

(本文编辑：屠振兴)

Optimalconcentrationofsodiumtaurocholateinducingacutenecrosispancreatitisinarat

QIUJia-hua,CHENYi-jin,JIALin，HUANGYao-xing，DUHong.

DepartmentofGastroenterology,FirstMunicipalPeople′sHospitalofGuangzhou,GuangzhouMedicalCollege，Guangzhou510180，China

JIALin,Email:jialin@medmail.com.cn

ObjectiveTo explore the dose-effect relationship and optimal concentration of sodium taurocholate (NaTc) to establish acute necrosis pancreatitis (ANP) complicating MODS in a rat.Methods280 SD rats were randomly divided into control group (n=40) and 3.5%, 4%, 4.5%, 5% ANP group (n=60, respectively). ANP groups were induced by retrograde injection of NaTc solution into the pancreatic duct of rats. Rats in each model group were sacrificed at 1, 3, 6, 12 and 24 h after the model induction. Serum amylase, serum total bilirubin, creatinine, blood gas analysis, and pathological changes of pancreas were determined. Survival rate at 24 h after the model induction was observed in other 20 ANP rats in each group.ResultsIn each groups, the serum amylase level, creatinine, blood gas analysis and pathological changes all increased corresponding to the increase of NaTc, and there was significant dose-effect relationship and time-effect. In 4.5% group, the dysfunction of liver and kidney reached the peak at 6 h，while the respiratory dysfunction reached its peak at 12 h. Its incidence of MODS was 52.5%, which was significantly higher than those in 3.5%, 4.0% group (15.0% and 37.5%); and 24 h survival rate of 4.5% group was 65%, which was significantly higher than that in 5% group (30%).Conclusions4.5% NaTc solution may be the optimal concentration to establish the ANP model, which had higher incidence of MODS and 24 h survival rate.

Pancreatitis,acute necrotizing; Taurocholic acid; Multiple organ failure; Models, animal

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2010.02.015

广州市卫生局重点专科基金(2008-ZDi-02)

510180 广州，广州医学院附属广州市第一人民医院 广州市南沙中心医院消化内科(邱嘉华、陈奕金、贾林、黄耀星)，病理科(杜洪)

贾林，Email:jialin@medmail.com.cn