质子泵抑制剂使用对脓毒血症小肠损伤的保护作用及可能机制研究

张梨沙

(贵州医科大学附属医院呼吸与危重症医学科 贵州 贵阳 550004)

脓毒血症主要是指在创伤感染、严重烧伤或大型手术等因素的影响下诱发的全身炎症反应综合征；该疾病存在较高的发生率，且病情发展迅速、治疗难度较大、病死率高等特点[1]。目前，临床对于脓毒血症患者虽已有较高的治疗和监护手段，但该疾病对人体造成的危害性仍不容忽视，故而如何提高脓毒血症的治疗效果依旧是临床亟待解决的问题之一[2]。经研究发现，肠道屏障功能障碍引发的内毒素位移和菌群失调在脓毒血症发生、发展中起到关键性作用；同时，当人体并发脓毒血症时，肠道也是最易受损的器官组织，并且因脓毒血症诱导的肠损伤也容易引起多器官功能障碍，继而对患者的生命安全构成威胁[3]。质子泵抑制剂属于苯并咪唑类衍生物，是临床用于治疗消化性溃疡疾病的常见药物，它可以迅速穿过胃壁细胞膜，进入壁细胞分泌小管的酸性环境中与氢离子结合失去膜通透性，促使局部药物浓集，并在酸的作用下转化为亚磺酸或亚璜酰胺活性体，可以发挥不可逆的抑制H+/K+-ATP酶的活性，有效阻断胃酸的分泌，保护胃肠道黏膜；不仅如此，质子泵抑制剂还具有抑酸作用强、作用时间长的优势[5-6]。现阶段，已有研究证实[7]，质子泵抑制剂对于由非甾体类抗炎药物诱导的小肠损伤具有显著的保护和抗氧化作用。但其对于脓毒血症小肠损伤中是否同样具备一定的保护作用，临床尚缺乏相关研究。对此本研究建立脓毒血症造成的肠损伤大鼠模型，分析质子泵抑制剂对脓毒症小肠损伤的保护作用和可能机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组

选择健康雄性Wistar大鼠30只，体重160～200 g、平均(179.85±15.33)g，均由实验动物中心提供。随机将30只大鼠分为正常对照组、脓毒症模型组和抑酸剂干预组，每组大鼠数量均为10只。

1.2 脓毒血症大鼠模型制作

利用盲肠结扎穿刺法(CLP)制备脓毒血症大鼠模型，使用戊巴比妥钠先进行麻醉，然后沿着腹部正中线的位置做一3cm长的切口。其中正常对照组大鼠仅开腹暴露盲肠，无菌取出后在还纳，然后在逐层关腹。脓毒症模型组和抑酸剂干预组均进行盲肠结扎穿孔术，先开腹暴露大鼠盲肠后，在其盲肠末端1.5cm处利用3-0号丝线进行结扎，采用18号针头在盲肠远端穿透2次，挤出少量肠内容物后放置引流条，还纳肠管后逐层关腹。在此基础上，抑酸剂干预组使用0.04g(PH7.4的生理盐水配置，0.2ml/只)泮托拉唑泮托拉唑钠(生产企业：武汉人福药业有限责任公司；国药准字：H20113405；规格：60mg)灌胃，每天一次；正常对照组、脓毒症模型组使用(PH7.4的生理盐水配置，0.2ml/只)灌胃，每天一次。连续七天。

1.3 样品采集与检测指标

三组大鼠模型建立完成7天后处死，迅速取出大鼠的小肠组织，先采用冰盐水进行冲洗，然后将部分小肠组织放置在10%的甲醛溶液中固定，部分放置在-80℃的超低温冰箱中冷冻保存。实验时取出经甲醛溶液固定的小肠组织，再经乙醇脱水、石蜡包埋后取出5μg进行切片，采用苏木精-伊红染色法(HE)染色后观察三组的病理学结果。抽取腹主动脉血置于肝素管内并摇匀，将静脉血于1000 r/min离心6min，提取上层血清，用无菌无酶的PE管分装血清，放置于-80℃ 超低温冰箱冻存待测。采用双抗体夹心法酶联免疫吸附试验(ELISA)检测TNF-α、PCT；采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定三组D-乳酸、脂肪酸结合蛋白(I-FABP)。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 三组大鼠模型组织病理学结果

正常对照组大鼠小肠黏膜绒毛排列整齐，形态基本组织；脓毒症模型组大鼠小肠绒毛结构模糊、肠壁变薄、上皮细胞坏死脱落，存在大量炎性细胞浸润；抑酸剂干预组大鼠小肠部分肠壁结构被破坏，存在轻度黏膜水肿和炎细胞浸润现象。

2.2 三组大鼠模型D-乳酸和I-FABP浓度比较

三组大鼠模型D-乳酸和I-FABP浓度对比存在明显差异(P<0.05)，其中脓毒症模型组两项指标浓度高于抑酸剂干预组，抑酸剂干预组浓度高于正常对照组，两两对比差异明显(P<0.05)，见表1。

表1 三组大鼠模型D-乳酸和I-FABP浓度比较

2.3 三组大鼠模型PCT和TNF-α浓度比较

三组大鼠模型IL-6、IL-8和TNF-α浓度对比差异显著(P<0.05)；其中脓毒症模型组PCT和TNF-α浓度高于抑酸剂干预组、抑酸剂干预组浓度高于正常对照组，两两对比差异显著(P<0.05)，见表2。

表2 三组大鼠模型PCT和TNF-α浓度比较

3 讨论

脓毒血症好发于重度感染、烧伤和创伤等危重症之后，极易诱发机体多器官功能衰竭，危及患者生命安全的同时增加其病死风险，并且发病机制较为复杂多变，机体的凝血异常、神经内分泌失调、免疫反应和炎症反应等均参与疾病的发生与发展。质子泵抑制剂作为临床最常见的抑酸剂，在消化道溃疡等多种胃肠道疾病的中均有显著的治疗作用。近年来，相关研究发现，质子泵抑制剂具有抑制促炎因子产生的作用，可以发挥一定的抗炎效果。而对于脓毒血症患者而言，机体炎症反应平衡失调是导致其肠损伤的重要机制。故而本研究推测，质子泵抑制剂对于脓毒血症小肠损伤也具有一定的保护作用。

经本研究发现，在脓毒症发生4小时后脓毒症模型组小肠黏膜存在严重的损伤，绒毛结构模糊，大量炎细胞浸润，并且D-乳酸和I-FABP浓度明显高于正常对照组和抑酸剂干预组(P<0.05)。由此可见，脓毒血症会导致肠道黏膜发生明显的病变。其中D-乳酸属于肠道细菌发酵情况下的代谢产物，当肠黏膜通透性增加时，该物质会被大量释放进入血液中，导致其在血浆浓度中的水平升高，对此，临床多将其判断肠道通透性和损伤程度判断指标；I-FABP是仅在肠道中表达的特异性蛋白，其水平的高低更与小肠黏膜的通透性以及细菌的位移程度呈正相关性，是临床用于判断肠道损伤程度的重要指标。抑酸剂干预组和脓毒症模型组同属于脓毒血症大鼠模型，但抑酸剂干预组静脉注射泮托拉唑后D-乳酸和I-FABP浓度虽高于正常对照组，但却明显低于脓毒症模型组(P<0.05)，由此可见，泮托拉唑的使用可以有效减轻小肠损伤程度。推测其原因可能与抑制炎症因子释放有关。经证实，质子泵抑制剂是通过作用于壁细胞上的H+/K+-ATP酶来达到抑制胃酸分泌的目的，该物质具体可分为a型、f型、p型和v型，其中对质子泵抑制较为敏感的为p型和v型两种，后者主要存在于中性粒细胞内吞噬溶酶体膜上，当炎症发生时，受趋化因子的影响，中性粒细胞活化，其膜上的v型H+/K+-ATP酶会将质子泵入吞噬溶酶体内，造成溶酶体酸化，此时给予质子泵抑制剂则可以有效阻断吞噬溶酶体膜上的v型H+/K+-ATP酶，一方面抑制黏附因子的表达，一方面抑制活性氧簇的产生，从而发挥抗炎效果。此外，经研究证实，当机体释放的促炎因子和抗炎因子表达失衡时会直接造成肠道黏膜屏障受损，大量细菌及代谢产物会进入机体活化免疫细胞中，造成趋化蛋白量和促炎因子含量增加，诱导肠道炎症的同时增加肠道黏膜的通透性，加速并加重脓毒血症的病情。而在本研究中，脓毒症模型组PCT和TNF-α浓度高于抑酸剂干预组、抑酸剂干预组浓度高于正常对照组，两两对比差异显著(P<0.05)，其中PCT其本质为蛋白质，主要由甲状腺合成，当机体发生感染症状时，炎性细胞可以在毒素的作用下产生PCT，在反映机体感染情况方面敏感性较高；而本研究中，抑酸剂干预组使用质子泵抑制剂后该因子表达明显低于未使用质子泵抑制剂的脓毒症模型组，足以证实，质子泵抑制剂通过减少促炎因子的分泌来达到保护小肠，避免或减轻其损伤程度目的。

综上所述，质子泵抑制剂使用对脓毒血症小肠损伤具有一定的保护作用，其具体的作用机制与抑制炎性因子表达有关。