Zn2+改性羧甲基纤维素预防术后腹膜粘连的实验研究

王晓东,刘国辉,童 岚

(1.吉林大学第二医院 内镜科，吉林 长春130022；2.吉林大学第一医院 急诊外科；3.吉林大学第一医院 放射线科)

腹腔粘连是腹部及盆腔手术后的主要并发症之一，目前其发生率仍然很高[1]，尤其致肠梗阻的发生，不仅降低了病人的生活质量，且对病人的生命构成威胁，研究发现[2]粘连的形成前提是损伤的腹膜之间的适时接触，如在腹膜间置入隔离物，则可能抑制腹膜粘连的发生。因此生物隔离材料应用成为研究的热点[3]。我们与中国科学院长春应化所研制了胶液状高分子可降解材料Zn2+改性羧甲基纤维素(Zn2+-SCMC),通过对大鼠腹腔粘连的动物模型进行抗粘连实验,收到良好的预防粘连的效果。

1 材料与方法

1.1动物与分组Wistar 大鼠120只,购自吉林大学基础医学院动物中心，体重(230 ±30) g,雌雄不拘,随机分为三组,对照组:A组、B组,实验组:C组,大鼠各为40只。

1.2方法麻妥后取下腹纵行切口,约3.5 cm,入腹后提出盲肠,在回肠末端16 cm内用干纱布擦拭回肠浆膜、宽约0.3 cm、长约14 cm的范围,至浆膜有多个微小的的点状擦伤痕。模型制作后在A组创面不再作处理、关腹。B组、C组分别置入3 ml 透明质酸钠(hyaluroni c acid，HA)及及 3 ml Zn2+-SCMC (浓度3%) (均为中科院长春应化学所提供) 。术后14 d处死全部动物。对各组粘连情况评定。最后所得数据统计检验,各取创面粘连肠管石蜡包埋、制片。

1.3粘连评价参照Nair等[4]分级法:0级，完全无粘连；Ⅰ级，内脏间或内脏与腹壁间一条粘连带；Ⅱ级，内脏间或内脏与腹壁间二条粘连带；Ⅲ级，多于二条粘连带，而内脏未直接粘连到腹壁；Ⅳ级，内脏直接粘连到腹壁，而不管粘连带多少。

1.4统计学方法采用SAS 9.0统计软件进行统计分析，组间比较采用χ2检验。

2 结果

2.1腹腔粘连情况A 组术后4 d有2只大鼠死亡,术后6 d有2只大鼠死亡,术后7 d有3只大鼠死亡,探查均为腹膜间粘连紧密,局部肠管绞窄坏死腹腔感染所致,粘连级别定为Ⅳ级；B组术后6 d有1只大鼠死亡,探查亦为腹膜间粘连紧密,肠管绞窄坏死所致,粘连级别定为Ⅳ级；C组有1只大鼠死于术后2 d,探查见被剥离的回肠穿孔，未见明显粘连带，考虑死于创伤性休克，故不参加粘连分级。术后14 d 处死其余全部动物后剖验腹腔内粘连的情况见表1 。B组粘连等级比A 组明显减轻,两组差异显著(P<0.01) ,C组较A组亦有明显减轻(P<0.01) ；C组粘连发生率明显低于B组，B组粘连发生率明显低于A 组,故C组减轻粘连作用较B组、A组为优。

表1 腹腔粘连分级

注：粘连分级：B组与A组比较χ2=17.342P<0.01；C组与A组比较χ2=43.331P<0.01；C组与B组比较χ2=15.8669P<0.01

2.2病理组织学改变光镜下见A 组浆膜剥离破坏,大量纤维细胞增生,胶原纤维致密排列，见图1。C 组浆膜面已修复,可见少量纤维细胞,胶原纤维疏松排列，见图3。B 组改变介于A、C 组之间。见图2。

2.33组动物切口愈合率均为100 %。

3 讨论

图1A组：大量纤维细胞增生及胶原纤维(HE×100)图2B组：纤维细胞较多，胶原纤维排列略密(HE×100)图3C组：见少量纤维细胞,胶原纤维排列疏松(HE×100)

肠粘连是腹腔、盆腔手术后常见的并发症,严重者可引起肠梗阻的发生。对其预防目前国、内外至今未有有效的方法.临床上曾应用改进手术操作，避免浆膜损伤或减轻浆膜磨损；用肝素等抗凝类药物抑制纤维蛋白沉着[5];应用透明质酸酶、链激酶拮抗纤维素性渗出物[6]；应用肾上腺皮质激素类药等抑制成纤维细胞生长等方法，均未有明显减轻肠粘连的发生。我们知道在病理状态下腹腔内两处浆膜面的有效接触是形成粘连的条件。我们与中国科学院长春应用化学研究所研制了胶液状高分子可吸收材料透明质酸(HA)、羧甲基纤维素(SCMC)及Zn2+改性羧甲基纤维素(Zn2+-SCMC)等,诣在寻找一种有效的预防腹腔粘连的隔离剂。

实验结果发现未置入药物的粘连模型组大鼠粘连发生率为100%，且以Ⅲ-Ⅳ级粘连为主，而置入HA的大鼠粘连发生率为77.8%；以Ⅱ级粘连为主，有Ⅲ级以上粘连，显示HA预防粘连有效。进一步研究发现置入Zn2+-SCMC的大鼠粘连发生率为48.7%，且只是轻微粘连(Ⅰ级粘连为主)，无Ⅲ级以上粘连，故Zn2+-SCMC较HA降低粘连程度更明显。

透明质酸(HA)是一种酸性粘多糖，其在人体内具有多种重要的生理功能，如对蛋白质及血管壁的通透性的调节，对粘连的预防等。人体各部位均分布有HA，在HA丰富的部位，粘连不易形成[7]，作为隔离剂在动物实验中较好的体现出了HA预防术后腹膜粘连的作用。但其在腹腔内的半衰期是2-3 d。我们在实验中发现其在大鼠体内5 d左右吸收完毕。

羧甲基纤维素钠(SCMC)是天然多糖衍生物，具有吸收性能好、无免疫原性、无毒付作用、降解性能良好，具有良好的生物相容性等特点[8]，其中间降解产物为单体葡萄糖。我们用胶液状的SCMC覆盖浆膜创伤的肠管表面 ,预防粘连效果良好。其机理SCMC阻止腹膜修复时炎性细胞的移动,削减成纤维细胞的活力和增生,防止纤维Pr 在受损的浆膜上沉着[9]。我们发现其在大鼠体内亦5d左右吸收完毕。

Zn2+是人体重要的必不可少的微量元素，分布于人体体液细胞中，是人体多种酶的重要成分，参与体内细胞的生长、发育和组织修复等过程。

Zn2+-SCMC是Zn2+与SCMC交联而成，既具有SCMC的生理特性，又增加了Zn2+组织修复能力及免疫功能，把它制成胶液状，流动性好，能均匀分布于腹腔的每个部位，隔离范围广泛、全面。且在大鼠粘连模型实验中发现，术后第2天，腹腔内有量约为1.5-2.0 ml胶液，至术后第5天，见肠管创面之间形成胶冻状薄膜；术后7天，肠管创面之间仍有微量的胶冻状薄膜。至2周后，浆膜面已经基本修复，此时略有粘连的肠管亦无扩张。由此可知其降解时间为7天以上，故其抗粘连作用在时间上优于HA、SCMC。

本实验同时发现Zn2+-SCMC组,动物切口愈合率100 % ,表明Zn2+-SCMC对切口的愈合未产生明显的影响。Zn2+-SCMC对腹膜粘连的预防效果良好，值得临床深入的研究。

参考文献：

[1]Wilson MS．Practicalities and costs of adhesions[J]．Colorectal Dis，2007，9：60．

[2 ] DeCherney AH,diZegera GS.Clinical problem of intraperitoneal postsurgical adhesion formation following general surgery and the use of adhesion prevention barriers[J].Surg Clin North Am,1997,77:671.

[3]Wang P，Wang J，Zhang w，el aI．Effect of the combination of fibrin glue and growth hormone on intestinal anastomoses in a pig model of traumatic shock associated with peritonitis[J]．World J Sury,2009,33(3)：567．

[4]Nair SK，Bhat IK，Aumra AL.Role of Proteolytic enzyme in the prevention of postoprerative intraperitoneal adhesions[J]．Arch Surg,1974,108(6):849.

[5] WilliamsSA,SchwaizbauerJE,A shared mechanism of adhesion modulation for tenascin-C and fibulin-1[J]．Mol Biol Cell,2009,20(4)：1141.

[6]Wang P,Wang J,Zhang W,et al.Effect of the combination of fibrin glue and growth hormone on intestinal anastomoses in a pig model of traumatic shock associated with peritonitis[J].World J Surg,2009,33(3):567.

[7]刘国辉，于金海，王玉梅，等.羧甲基纤维素透明质酸钠预防术后腹膜粘连的实验研究[J].中华胃肠外科杂志，2010,13(11):855.

[8]Fredy C，MarceloC，Carlos C,et al．Preventing intraperitoneal adhesions with vitamin E and sodium hyaluronate/carboxymethylcellulose．A comparative study in rats[J].Acta Cirurgica Brasileira,2008,23(1):39.

[9]刘国辉，刘 莉，伦志军，等.Zn2+改性羧甲基纤维素预防术后腹膜粘连的研究[J].中华实验外科杂志，2012,29(3):427.