作者:蔡笃雄,曾仕平,汤净,林尤冠
【摘要】 目的:探讨罗格列酮对重症急性胰腺炎(SAP)的保护作用及其作用机制。方法:72只健康SD大鼠随机分为3组:假手术组(SO组)、SAP组及罗格列酮处理组。采用经十二指肠胰胆管逆行注射5%牛磺胆酸钠诱导大鼠SAP模型,于模型制作前30min腹腔内注射罗格列酮(10mg/kg)进行预处理,各组于术后3h、6h和12h分批处死动物,观察各组大鼠血浆淀粉酶、TNFα、IL6、胰腺组织髓过氧化物酶(MPO)水平的变化以及胰腺组织病理改变,并进行病理学评分。结果:SAP组血浆淀粉酶、TNFα、IL6、胰腺组织MPO、胰腺组织病理学评分较SO组均明显升高(P&<0.05),罗格列酮处理组各时间点血浆淀粉酶、TNFα、IL6、胰腺组织MPO水平均较SAP组显著降低(P&<0.05),6h、12h胰腺组织病理评分均显著低于SAP组(P&<0.05),各时间点胰腺组织病理损伤较SAP组明显减轻。结论:罗格列酮可能通过减少TNFα、IL6的产生,减轻胰腺组织损伤,从而改善SAP病情。
【关键词】 急性胰腺炎;罗格列酮;细胞因子
[ABSTRACT] Objective: To investigate the protective effect and mechanism of rosiglitazone on severe acute pancreatitis (SAP). Methods: Seventytwo SD rats were randomized into three groups: sham operation (SO)group, SAP group and rosiglitazone pretreated group. The model of SAP was induced by retrograde injection of 5% sodium taurocholate into the bilipancreatic duct in SD rats, rosiglitazone pretreated group was given by 10 mg/kg rosiglitazone intraperitoneally 30 min before inducing SAP. Rats in the three groups were killed at 3, 6, 12 hours after induction of the model. The levels of amylase, TNFα, IL6 in plasm were measured.The myeloperoxidase (MPO) of pancreas were also measured. The histopathological changes and the histologic scores of pancreatic tissue were evaluated. Results: Compared with SO group, the levels of plasm amylase,TNFα, IL6, the intrapancreatic MPO significantly increased in SAP group(P&<0.05), and the histologic scores of pancreatic tissue significantly decreased in SAP group(P&<0.01), and the pancreas injury were aggravated gradually. Compared with SAP group, the levels of plasm amylase, TNFα, IL6 ,intrapancreatic MPO significantly decreased in rosiglitazonepretreated group at 3 h, 6 h, 12 h(P&<0.05), the pancreatic histopathologic scores significantly decreased in rosiglitazonepretreated group at 6 h, 12 h(P&<0.05), and the severity of pancreas injury also significantly decreased in rosiglitazone pretreated group. Conclusions: Rosiglitazone might have therapeutic effect on SAP by decreasing the production of TNFα and IL6.
[KEY WORDS] Pancreatitis; Rosiglitazone; Cytokine
重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)是临床常见危重疾病,病情进展迅速,早期容易并发全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)和多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome, MODS),死亡率高。因此,早期干预治疗防止急性胰腺炎(acute pancreatitis, AP)由轻型向重症发展成为目前重要的研究课题。本实验通过建立大鼠SAP模型,应用过氧化物酶增殖物活化受体γ(PPARγ)激动剂罗格列酮对大鼠SAP进行干预处理,以探讨罗格列酮对SAP的保护作用及其作用机制。
1 材料与方法
蔡笃雄等.罗格列酮对重症急性胰腺炎的保护作用
1.1 材料
健康SD大鼠72只,体重200~250g,购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司(SCXK湘20090004)。牛磺胆酸钠(95%),购自美国Sigma公司,TNFα试剂盒购自北京晶美生物工程公司,IL6检测试剂盒购自奥地利Bender Medsystems公司,髓过氧化物酶(MPO)检测试剂盒购于南京建成有限公司,罗格列酮购于天津葛兰素史克公司。
1.2 实验分组
72只SD大鼠随机分为3组:SAP组24只,以0.1mL/min的速度向胰胆管内逆行注入5% 牛磺胆酸钠(0.1mL/100 g)建立大鼠SAP模型;罗格列酮处理组24只,于模型制作前30min腹腔内注射罗格列酮(10mg/kg)进行预处理;假手术组24只,开腹后仅翻动胰腺即关腹。各组分别于术后3h、6h和12h腹主动脉抽血(各组每时点8只),分离血浆保存于-20℃中备测,将大鼠处死,留取胰腺组织并分为两部分,一部分用于光镜组织病理学检查,另一部分胰腺组织迅速置液氮中保存,用于检测胰腺组织MPO。
1.3 观测指标和实验方法
血浆淀粉酶(AMY)采用全自动生化分析仪检测,血浆TNFα、IL6采用ELISA方法检测,严格按试剂盒说明进行操作。胰腺组织MPO检测采用酶化学法测定,以每克组织湿片在37℃的反应体系中h3O2被分解1μmol为1个酶活力单位,MPO (单位/克湿片)=[测定管吸光度(A)值-对照管A值]/(11.3×取样量),该指标反映肺组织中中性粒细胞的聚集程度。病理学检查:胰腺组织经10% 福尔马林固定、石腊包埋、HE染色后于光镜下观察,并根据Schmidt等[1]的胰腺组织病理学评分标准进行评分。
1.4 统计学处理
所有数据以均数±标准差(±s)表示,采用SPSS13.0统计软件进行单因数方差分析对各组均数进行检验,以P&<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 血浆淀粉酶水平的变化
SAP组各时间点血浆淀粉酶水平均较SO组显著升高(P&<0.01),罗格列酮处理组各时间点血浆淀粉酶水平均较SAP组明显降低(P&<0.05),处理组各时间点与SO组相比差异亦有统计学意义(P&<0.05)(表1)。
2.2 血浆TNFα、IL6水平的变化
SAP组各时间点血浆TNFα水平均明显高于SO组(3h时P&<0.05,6h、12h时P&<0.01),罗格列酮处理组各时间点血浆TNFα水平均较SAP组明显降低(P&<0.05)。SAP组各时间点血浆IL6水平均明显高于SO组(P&<0.01),罗格列酮处理组各时间点血浆IL6水平均较SAP组明显降低(P&<0.05)(表1)。
2.3 胰腺组织MPO水平的变化
SAP组各时间点胰腺组织MPO水平均明显高于SO组(P&<0.01),罗格列酮处理组各时间点胰腺组织MPO水平均较SAP组明显降低(P&<0.05), 罗格列酮处理组12h肺组织MPO水平明显高于SO组(P&<0.05)(表1)。
2.4 胰腺组织病理改变
SO组胰腺组织基本正常。SAP组3h可见腺泡细胞炎症细胞浸润,局灶性腺泡细胞变性坏死;6h可见腺泡细胞片状坏死,胰腺周围出血,随着时间的延长,病变呈进行性加重;12h可见胰腺腺泡结构消失,腺泡细胞呈大片坏死,胰腺周围出血。罗格列酮处理组各时间点胰腺水肿、炎症细胞浸润,胰腺腺泡细胞坏死较均较SAP组减轻,可见局灶性腺泡细胞变性坏死,胰腺周围未见明显出血。见图1。
表1 3组大鼠各时点血浆AMY、TNFα、IL6、胰腺MPO的水平及胰腺组织病理评分(±s)
组别时间nAMY
(U/L)TNFα
(pg/mL)IL6
(pg/mL)胰腺MPO
(U/g)胰腺组织
病理评分
SO组3h81434±12358.58±14.9094.21±14.270.56±0.210.52±0.15
6h81641±68363.19±16.6892.19±11.480.58±0.36 0
12h81604±45758.21±15.4099.64±18.230.58±0.24 0
SAP组3h84160±618△△83.32±18.22△121.81±14.94△△1.14±0.45△△3.69±0.74△△
6h85194±1603△△106.49±29.13△△132.49±23.76△△1.31±0.36△△6.94±3.4△△
12h85875±1149△△96.38±20.98△△146.01±18.61△△1.85±0.60△△8.25±2.17△△
处理组3h83392±410**△64.68±19.46*106.98±11.24*0.66±0.37*3.50±0.77△
6h83585±1893* 83.64±15.96*110.71±17.52*0.93±0.46*4.25±1.03*△△
12h84517±1493*70.43±21.30*123.58±18.13*△1.27±0.62*△6.31±1.41*△△
注:与SO组相应时点比较,△P&<0.05,△△P&<0.01; 与SAP组相应时点比较,*P&<0.05。
图1 各组大鼠6h胰腺组织的病理改变(HE×100)
2.5 胰腺组织病理学评分
SAP组各时间点胰腺组织病理学评分均显著高于SO组(P&<0.01),罗格列酮处理组6h、12h胰腺组织病理学评分均明显低于SAP组(P&<0.05),而3 h胰腺组织病理学评分与SO组比较差异无显著性(P&>0.05)(表1)。
3 讨论
海南医学院学报 Vol.16 No.9 Sep.2010
目前SAP的发病机制尚未完全明了,研究表明,由于众多炎症介质和细胞因子的瀑布样级联反应,导致SIRS,并发MODS,其中TNFα、IL6在SAP的发生、发展中具有重要的作用[2]。早期对SAP发病过程中的TNFα、IL6等细胞因子进行干预对SAP具有重要的治疗保护作用。
PPARγ激动剂罗格列酮对PPARγ有高度选择性,在毫微克水平即可激活PPARγ,临床上主要用于2型糖尿病的治疗,实验较多集中于糖尿病及肿瘤方面的研究。近年来,国、内外开始研究PPARγ激动剂罗格列酮对急性胰腺炎的治疗保护作用,国外研究发现,罗格列酮可通过减少细胞因子及炎症介质的产生从而改善大鼠急性水肿型胰腺炎的病情[3,4]。聂盛丹等[5]亦初步研究了罗格列酮对急性胰腺炎的治疗作用。本实验中,SAP组血浆TNFα、IL6均较SO组显著升高,罗格列酮处理组各时间点血浆TNFα、IL6均较SAP组显著降低。实验结果表明,TNFα、IL6在SAP的发生、发展中发挥重要作用,罗格列酮可通过减少TNFα、IL6的产生发挥抗炎症效应,从而改善SAP的病情。
MPO反映组织中中性粒细胞的聚集程度,是反映组织炎症程度的指标之一,本实验通过检测胰腺组织MPO水平、光镜观察胰腺组织病理改变及进行胰腺组织病理学评分来评价胰腺组织损伤的变化,本实验中,SAP组胰腺MPO水平及胰腺组织病理学评分均较SO组明显升高,随着时间的延长,胰腺病理损伤呈进行性加重,罗格列酮处理组各时间点胰腺MPO水平及胰腺组织病理学评分均较SAP组明显降低,胰腺病理损伤较SAP组减轻,表明给予罗格列酮干预处理能减轻SAP时胰腺组织的损伤。
综上所述,本实验研究表明, TNFα、IL6在SAP的发病机制中具有重要的作用,罗格列酮干预可通过减少TNFα、IL6的产生并减轻胰腺组织损伤以改善SAP病情。这提示早期应用罗格列酮进行干预对重症急性胰腺炎可能具有一定的治疗保护作用。
参考文献
1
Schmidt J, Rattner DW, Lewandrowski K, et al. A better model of acute pancreatitis for evaluating therapy[J]. Ann Surg, 1992,215(1):4457.
2 Zhang D, Li J, Jiang ZW, et al. Association of two polymorphisms of tumor necrosis factor gene with acute severe pancreatitis[J]. J Surg Res, 2003,112(2):138143.
3 Cuzzocrea S,Pisano B,Dugo L,et a1.Rosiglitazone,a ligand of the peroxisome proliferator activated receptorgamma, reduces acute pancreatitis induced by cemlein[J].Intensive Care Med, 2004,30(5):951956.
4 Griesbacher T, Pommer V, Schuligoi R,et a1.Antiinflammatory actions of perfluorooctanoic acid and peroxisomeproliferatoractivated receptors (PPAR) α and γ in experimental acute pancreatitis[J]. Int Immunopharmacol, 2007, 10:1016.
5 聂盛丹,吕品,苗雄鹰, 等. 过氧化物酶体增殖物激活受体激动剂治疗急性胰腺炎的实验研究[J]. 中国现代医学杂志,2007,17(5):539542.