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急性胰腺炎大鼠肝脏胆汁分泌功能变化的实验研究
Experimental resarch of change of choleresis function of rat live r with caute pancreatitis
秦 炜 吴伊丽 天津医科大学实验中心 300070
主题词 急性胰腺炎; 胆汁酸; 高效液相色谱分析(acute pancreatitis;bileacid;hptc)
中国图书馆分类号 R576
摘 要 目的:观察急性胰腺炎大鼠肝脏胆汁分泌功能变化。 方法:Wister大鼠1120只,随机分为急性胰腺炎组和正常对照组,分别于不同时间引流胆汁。测量胆汁分泌量和外周静脉血胆汁酸浓度。结果:急性胰腺炎组大鼠肝脏胆汁分 泌量为0.7~0.8ml/h,对照组大鼠胆汁分泌量为1.4~1.6ml/h,(P<0.01) ; 急性胰腺炎组大鼠外周静脉血胆汁酸浓度为1.13~1.28μg/ml,对照组大鼠外周静脉血胆汁酸浓度为0.77~0.78μg/ml,(P<0.01)。结论:急 性胰腺炎大鼠肝脏胆汁分泌功能减低。
Abstract Objective:To study the change of bi le aci dexcretion in acute pancreatitic rats. Methords:A to tal of 120 Wistar rats were randomized into two groups. Sixty cases were in acute pancreatitic group,the others were in normal control group. Results:The quantity of bile acid excreted in acute pancreatitic rats was 0.7~0.8ml/h,that of control group was 1.4~1.6ml/h,(P<0.0 1); the bile acid in poeripheral venous was 1.13~1.28μg/ml in acute pancreati tic rats,and 0.77~0.78μg/ml in control group,(P<0.01). Conclusion:The capability of bile acid excretion in acute p ancreatitic rats was decreased.
急性胰腺炎中患者出现不同程度的黄疸,且黄疸越重,病情越严重,预后不良。长期以来,一直认为胰腺炎中胰头肿大,压迫胆总管下端,是造成黄疸的原因。有文献报道,胰腺炎中肝动脉血流量减少,肝脏能量代谢减低,ATP合成减少。本实验排除了胆道梗阻因素在急性胰腺炎所致黄疸中的作用,旨在研究急性胰腺炎情况下,肝脏胆汁分泌功能变化在黄疸中的作用。
1 材料与方法
1.1 动物分组 Wistar大鼠120只,体重250~300g, 随机分为急性胰腺炎组和对照组,各组依不同时间分为术后3h、6h、9h三个小组(n=20)。
1.2 手术方法 急性胰腺炎组大鼠:按AHO方法,大鼠12h禁食,不禁水。20%乌拉坦腹腔注射麻醉(0.5ml/100g),下腹正中切口入腹。小动脉夹暂时阻断胆管出肝门端,十二指肠穿孔,用导管经十二指肠逆行注入1%牛磺胆酸钠(0. 1ml/100g,0.1ml/min)。注毕10min撤去动脉夹,拔管,缝合腹壁。制成急性胰腺炎动物模型。对照组大鼠:经胆胰管逆行注入生理盐水,制成对照组动物模型。
1.3 试剂 牛磺胆酸钠(Sigma公司出品);胆酸标准品(天津医科大学实验中心提供)。
1.4 仪器设备 (1)LD4-2型离心机(北京医用离心机厂); (2)LC-6A高效液相色谱仪(日本岛津公司);(3)PB153型电子天平(瑞士梅特勒公司);(4)电热恒温水温箱(北京长安科学仪器厂)。
1.5 实验方法 急性胰腺炎组大鼠分别于术后1h、4h、7h,用导管经十二指肠乳头向胆管逆行穿刺,并妥善固定,用经引流胆汁法,引流时间为2h。引流结束后, 各组大鼠分别在术后3h、6h、9h,抽取股静脉血1ml。 记录各组大鼠胆汁分泌量,并用高效液相色谱分析法测量各组大鼠外周静脉血中胆汁酸浓度。
对照组大鼠实验方法同急性胰腺炎组。 组间比较用t检验。
2 结 果
2.1 急性胰腺炎组大鼠胆汁分泌量较对照组大鼠减低有显著性, 反映急性胰腺炎中大鼠肝脏胆汁分泌功能减低见表1。
2.2 急性胰腺炎组大鼠外周静脉血胆法酸浓度较对照组大鼠升高有显著性, 反映急性胰腺炎中大鼠肝细胞受损,其胆汁摄取和分泌功能减低见表2。
表1 对照组与急性胰腺炎组大鼠胆汁分泌量比较
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时间 |
对照组(ml/h) |
急性胰腺炎组(ml/h) |
P值 |
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术后1h |
1.4±0.3 |
0.8±0.3 |
<0.01 |
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术后4h |
1.5±0.4 |
0.7±0.3 |
<0.01 |
|
术后7h |
1.4±0.3 |
0.7±0.3 |
<0.01 |
表2 对照组与急性胰腺炎组大鼠外周静脉血胆汁酸浓度比较
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时间 |
对照组(μg/ml) 11563 |
急性胰腺炎组(μ g/ml) |
P值 |
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术后3h |
0.78±0.004 |
1.13±0.03 |
<0.01 |
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术后6h |
0.78±0.05 |
1.15±0.06 |
<0.01 |
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术后9h |
0.77±0.05 |
1.28±0.04 |
<0.01 |
3 讨 论
急性胰腺炎患者中大约有20%出现不同程度的黄疸,目前认为其主要原因是由于胰腺炎发病后胰头肿大,压迫胆总管所引起。有文献报道,胰腺炎中肝动脉血流量减少,肝脏能量代谢减低,ATP合成减少。 因此肝脏胆汁分泌功能障碍,也可能是胰腺炎中造成黄疸的原因之一。在本实验在胆汁引流过程中排除了胆道梗阻在胰腺炎引发黄疸中的作用,旨在研究胰腺炎中肝脏分泌功能的变化在黄疸中的作用。
实验结果显示, 胰腺炎中, 肝脏胆汁分泌量明显减少, 由正常时的1.4~1.6ml/h,减少到0.7~0.8ml/h,说明急性胰腺炎中大鼠肝脏胆汁分泌功能明显降低。在各种肝胆疾病中,血清胆汁酸是较血清胆红素更为敏感的检测指标。正常血清中胆汁酸浓度的维持依赖于肝细胞对胆汁酸的摄取及吸收能力。本实验中胰腺炎大鼠血清胆汁酸浓度升高,说明肝细胞损伤是造成急性胰腺炎大鼠胆汁排泄障碍的因素之一。
急性胰腺炎无论病因如何,它的最终结果总是局部和全身炎症反应,它与炎性介质的过度生成有关。胰腺炎中引起肝细胞损伤的炎性因子主要为肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor TNF)。胰腺炎时胰腺的腺泡细胞可产生TNF, 而大量侵入胰腺的白细胞则是TNF的最主要来源。TNF主要由肝细胞清除,故血清中难以分离到TNF。胰腺炎中胰腺高浓度的TNF无疑是加重了肝细胞的负荷。同时胰腺炎中肠道菌群异位,内毒素大量吸收。张群华等发现,胰腺炎中内毒素的增加可刺激胰腺、肝脏快速合成TNF α mRNA,并高水平表达。 当TNF产生超过肝细胞中TNF受体数量时,过量的TNF进入血液循环,可诱导肝细胞炎症反应,是胰腺炎导致肝细胞损伤的重要机制。
TNF的致病机制是它能作为重要的始发因子作用于多种细胞,在细胞和亚细胞水平上激发一系列极联反应,诱导IL-6、IL-1等基因表达。活化PLA 2,致使花生四烯酸分解产生PAF、LT、PGE、TXA2等炎症介质还能直接损伤血管内皮细胞,通过上调多形核粒细胞表面的粘附因子和内皮细胞配位子,使两者接触时间延长、且粘附更紧密,加剧内皮损伤,从而使毛细血管通透性增加,进一步加剧胰腺炎时肝细胞损伤。
肝细胞内离子浓度受到严密的调节,胰腺炎中肝动脉血流减少40%, 肝脏氧化磷酸化过程受阻,ATP合成减少,同时缺氧还可引起氧自由基产生。ATP耗竭和氧化损害的结果灭活了具有维持离子梯度功能的离水泵。胰腺炎中造成肝细胞损伤的最主要离子为Ca2+离子超负荷。正常情况下肝细胞内外Ca2+离子浓度梯度达1万倍,肝细胞有很强的Ca2+离子稳态调节机制。胰腺炎时,肝细胞分泌功能减低,胆汁酸排泄障碍。现已发现疏水性胆汁酸盐是细胞毒性物质,可直接损伤肝细胞膜,增高其通透性,使Ca2+离子跨膜内流增加。肝动脉血流减少,肝细胞缺血缺氧,再加上肠道内各种内毒素吸收入血等因素,损伤线粒体结构和功能,加剧ATP合成减少,胞膜Ca2+泵排Ca2+能力和内质网膜摄Ca2+能力下降,Ca2+离子滞留于胞内。
胞内Ca 2+离子超负荷可激活磷脂酶C和磷脂酶A2,促进膜磷脂分解,使胞膜及细胞器膜受到损害,膜磷脂双层结构和膜流动性发生改变,促进胞膜泡形成,造成肝细胞致死性损伤。另外, 膜磷脂分解过程中产生的游离脂肪酸和溶血性磷脂对细胞亦有毒性作用。Ca2+离子还可激活Ca2+离子依赖性蛋白酶,促使胞内核苷酸酶、腺苷酸环化酶等降解,导致细胞损伤;被激活的Ca2+依赖性蛋白酶同时也促进了细胞骨架结构的降解,破坏肝细胞骨架结构的完整性,促使胞膜泡形成。
屈振高等观察到,急性胰腺炎大鼠内皮细胞受损,动脉血中一氧化氮(NO)含量升高。Dabrowski的研究指出, 急性胰腺炎时NO过量产生将引起多器官氧化反应性损害。
在肝脏,NO能影响肝细胞谷胱甘肽的代谢过程。谷胱甘肽是细胞内巯基的重要储存库,它能作为还原剂而保护多种氧化应激产生的自由基所致的组织损伤,参与体内外源性化合物解毒和多种细胞内化合物的代谢。NO是通过影响谷胱甘肽再生途径中的活性成分来调节谷胱甘肽代谢的。如影响谷胱甘肽还原酶活性、 α-谷氨酰半胶氨酸合成和质膜转运谷胱甘肽过程。NO还能与还原型谷胱甘肽结合 ,导致靶器官抗氧化能力下降,并影响巯基的大分子生物学活性。
本实验结果表明肝细胞损伤所致胆汁分泌功能下降是急性胰腺炎中产生黄疸的因素之一。
参考文献
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收稿日期2000-07-03
(责任编辑:张贵成)
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