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背景:重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)作为一种多发、常见疾病,它的发病机制十分错综复杂。如何预防和治疗重症急性胰腺炎仍然没有特异性的手段和方法,导致临床上重症急性胰腺炎的死亡率和致残率居高不下。重症急性胰腺炎是临床上较为常见的急腹症,并且常常容易并发多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)在胰外器官、系统功能损害中肾脏功能不全或障碍发生率仅次于肺脏功能障碍,大约为14~43%,且大多同时伴有其他重要器官和系统的损害;若发展至急性肾功能不全或衰竭(Acute renal failure, ARF),则死亡率高达80%;出现急性肾功能不全或衰竭后,其他脏器、系统功能不全或衰竭的发生率也明显升高。既往认为重症急性胰腺炎发生有效循环血容量不足、肾脏血流的动力学紊乱、异常是重症急性胰腺炎并发肾损伤的主要原因;但近期更多研究集中显示,重症急性胰腺炎引起肾脏形态和功能损伤是由于炎症反应、免疫或毒素的应激反应引起的急性肾小管、肾小球损害导致的,而不仅仅是简单的血流动力学紊乱、异常引起的。目前的研究认为重症急性胰腺炎在本质上是一种严重的全身炎症反应综合征(systemic inflammatory repsponse syndrome, SIRS),它的机制包括各种致病因子引起胰腺腺泡细胞损伤,引起胰酶的过度释放,进而引起内毒素、肿瘤坏死因子(TNF)、细胞间粘附分子(ICAM-1)等炎症介质、细胞因子的持续、过量释放,导致胰腺及全身的器官形态损害和功能不全或障碍。目前重症急性胰腺炎引起急性肾脏功能不全或衰竭的机制、机理仍尚未完全阐明。因此研究重症急性胰腺炎可能的致病机理、机制并寻求有效的预防、治疗措施具有非常重要的科研和临床价值。罗格列酮(rosiglitazone, ROSI)是目前发现的作用最强的噻唑烷二酮类(thiazolidinedione,TZD)药品。它是高选择性过氧化物酶体增殖物激活受体-y(peroxisome proliferator-activated receptors-γ,PPAR-γ)的激动剂,可以促进脂肪和其它细胞的分化,增强机体细胞对胰岛素作用的敏感性,减轻胰岛素抵抗(IR)的程度。从某种意义上说,是胰岛素的增敏药。临床上主要是作为胰岛素的增敏剂,用于2型糖尿病患者的治疗。而作为一种过氧化物酶体增殖激活受体γ (PPAR-γ)的强效的和高选择性的激动剂,近年来研究表明罗格列酮在炎症过程和进展中具有明显的负向调节作用,从而能在多种炎症反应综合征中保护相关的脏器和器官。已有研究表明罗格列酮在心脏和血管系统、消化系统、呼吸系统等诸多器官、系统的急、慢性炎性病变及全身炎症反应综合征中都发挥着一定的抗炎作用,‘即起到缓解炎症反应、减轻组织形态损伤、保护脏器功能的作用。有研究表明,在感染性休克、缺血-再灌注损伤及炎症性肠病动物模型中,噻唑烷二酮类高选择性过氧化物酶体增殖物激活受体-γ合成激动剂化合物通过活化PPAR-y途径调控核因子-κB (NF-κB)、活化蛋白-1(AP-1)、信号转导和转录激活因子(STAT)等信号转导通路,抑制了炎症相关基因的转录与表达,抑制单核-巨噬细胞的活化,减轻机体炎症细胞的浸润和减少体内炎症因子、细胞介质的释放而发挥抗炎作用。目的:探讨重症急性胰腺炎大鼠模型在不同病程进展中是否存在肾脏形态和功能损伤、损害及肾脏相应的病理生理变化。如果存在肾脏形态和功能损伤、损害,则继续探讨大鼠重症胰腺炎并发肾脏形态和功能损伤、损害的致病机制、机理,以及高选择性过氧化物酶体增殖物激活受体-γ的激动剂:罗格列酮(ROSI)保护大鼠重症急性胰腺炎(SAP)肾脏形态和功能损伤、损害的可能的机制、机理。进一步探讨高选择性过氧化物酶体增殖物激活受体-γ的激动剂:罗格列酮(ROSI)对重症急性胰腺炎所诱发的肾脏形态和功能损伤、损害的影响作用,即可能存在的保护作用,从而为临床上重症急性胰腺炎肾脏损伤的治疗开辟新的途径和提供新的有效的药品。方法:SPF级雄性Wistar大鼠54只、体重200±20g(湖北省疾病预防控制中心提供)。大鼠逐一编号,随机(随机数字法)分为假手术组、重症急性胰腺炎组和罗格列酮处理组,每组大鼠18只。实验前大鼠禁食12h,不限制饮水。实验前电子秤称体重(g)。10%的水合氯醛按0.3ml/100g剂量行腹腔内注射,以麻醉动物。取腹部正中切口进入腹腔,确认胰管后,用头皮针从十二指肠的对系膜侧斜穿入肠腔,经十二指肠乳头进入胰管,用动脉夹固定针头,头皮针的另一端连接1ml的注射器,内装有浓度为5%牛磺胆酸钠(Sigma公司),以1ml/kg的剂量,O.lml/min的速率(微量输液泵)注入胰管胆胰管,逆行注射5%牛磺胆酸钠以制备重症急性胰腺炎模型。罗格列酮处理组造模前30min经股静脉注射10%二甲基亚砜(DMSO)溶解的罗格列酮(6mg/kg);假手术组、重症急性胰腺炎组造模前30min则经大鼠股静脉注射等量的10%二甲基亚砜(DMSO)(0.2ml/100g)。假手术组、重症急性胰腺炎组和罗格列酮处理组大鼠分别于制模后3h、12h、24h分3批进行剖杀,假手术组、重症急性胰腺炎组和罗格列酮处理组在每个时间点处死6只大鼠。血液标本的采集采取心脏穿刺取血2ml,离心后取上清液置于-70℃冰箱保存备用。假手术组、重症急性胰腺炎组和罗格列酮处理组组织标本于处死前开腹,切取左肾组织用10%甲醛溶液固定,按常规方法制成石蜡包埋切片,行HE染色后,高倍光镜下观察胰腺、肾脏病理的改变程度。剩余的右肾组织放置于-70℃冰箱保存备用。开腹后于膀胱穿刺获取5ml尿液送检。将抗凝全血标本分别混匀,取抗凝的全血标本,离心机按3000rpm速率运转5min。取上清液,采用mirco半自动生化分析仪检测血淀粉酶、血尿素氮、血肌酐;尿微量白蛋白、尿IgG、α1-微球蛋白的含量测定则采用Array360System(美国贝克曼公司)速率比浊免疫方法进行定量测定并在室温下2小时内检测完毕;假手术组、重症急性胰腺炎组和罗格列酮处理组大鼠肾组织采用4%多聚甲醛固定、石蜡包埋制片,HE染色后高倍光镜下观察形态学的改变。分别在3h、12h、24h动态观察大鼠肾脏损伤、全身反应及炎症相关的指标,即分别检测假手术组和重症急性胰腺炎造模组、罗格列酮处理组血淀粉酶、血尿素氮、血肌酐、尿微量白蛋白、尿IgG、尿α1-微球蛋白含量,并取胰腺组织、肾脏组织进行病理学检查,从而反映大鼠重症急性胰腺炎模型组、罗格列酮处理组在不同病程进展时机中机体全身反应及其肾脏形态和功能损伤、损害的程度。分别取假手术组、重症急性胰腺炎组、罗格列酮处理组肾脏组织检测一氧化氮及其合成酶iNOS的水平和核转录因子-κB (NF-κB) p65蛋白的表达水平,并观察不同时间点假手术组、重症急性胰腺炎组、罗格列酮处理组大鼠肾脏肿瘤坏死因子(TNF-a)和细胞间粘附分子(ICAM-1)的mRNA及蛋白的表达水平。结果:与假手术组相比,重症急性胰腺炎造模组在3h、12h、24h血淀粉酶分别为2900±510U/L、3200±550U/L、5200±730U/L;3h、12h、24h血肌酐分别为142±22umol/L、196±19umoI/L、316±18umol/L;3h、12h、24h血尿素氮分别为6.9±2.1mmol/L、11.7±1.4mmol/L、20.9±0.5mmol/L;3h.12h、24h尿微量白蛋白分别为93.8±9.6mg/L、170.5±16mg/L、208±20mg/L;3h、12h、24h尿IgG分别为18±3.2mg/L、18.3±1.6mg/L、23.5±2.4mg/L;3h、12h、24h尿α1-微球蛋白分别为14.2±0.9mg/L、18.3±0.5mg/L、34.1±0.82mg/L,均较假手术组升高(P<0.05)。重症急性胰腺炎造模组3h、12h、24h各时点一氧化氮含量分别为2.34±0.31mg/g、7.73±0.48mg/g、17.33±0.89mg/g;重症急性胰腺炎造模组3h、12h、24h各时点NF-KB/p65含量分别为30648.11±2655.13、53654.63±3065.94、70546.85±5046.55;重症急性胰腺炎造模组3h、12h、24h各时点肿瘤坏死因子(TNF-a)表达水平为4.18±0.61、5.69±0.82、11.86±2.49;重症急性胰腺炎造模组3h、12h、24h各时点细胞间粘附分子(ICAM-1)表达水平为3.68±0.58、6.48±0.76、8.62±1.09,均与假手术组各时间点比较显著升高(P<0.05);罗格列酮处理组12h、24h时点一氧化氮(NO)含量分别为4.10±0.62mg/g、6.09±0.79mg/g;罗格列酮处理组24h时点NF-κB/p65含量为30468.48±2684.59;罗格列酮处理组24h时点肿瘤坏死因子(TNF-α)表达水平为6.60±1.34;罗格列酮处理组24h时点细胞间粘附分子(ICAM-1)表达水平为2.92±0.88,均较SAP组下降,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:重症急性胰腺炎大鼠存在肾脏形态和功能损伤、损害,且随着时间推移,肾脏形态和功能损伤加重。重症急性胰腺炎可导致肾脏形态和功能损伤,而高选择性过氧化物酶体增殖物激活受体-γ的激动剂罗格列酮可显著减轻重症急性胰腺炎所导致的肾脏形态和功能损伤程度。高选择性过氧化物酶体增殖物激活受体-Y的激动剂:罗格列酮通过抑制NF-κB的表达,从而减少肿瘤坏死因子(TNF-α)和细胞间粘附分子(ICAM-1)的产生,进而减轻炎症反应的发生、发展,显示罗格列酮参与了保护重症急性胰腺炎所诱发的肾脏形态和功能损伤机制。本文显示高选择性过氧化物酶体增殖物激活受体-γ的激动剂罗格列酮(RPSI)对重症急性胰腺炎所诱发肾损伤的影响作用,即可能存在的保护作用,从而为临床急性胰腺炎肾损伤的治疗开辟新的途径和提供新的有效药物。意义:本文旨在观察大鼠重症急性胰腺炎模型中肾脏形态和功能损伤的形态、病理及炎症相关指标的变化,以期更深入了解重症急性胰腺炎肾脏形态和功能损伤的病理生理变化及其发病机理、机制。重症急性胰腺炎大鼠模型组肾脏组织中炎症介质、细胞因子表达水平明显升高,从而提示炎症反应可能是导致重症急性胰腺炎肾脏形态和功能损伤的重要机制。本文进一步揭示了高选择性过氧化物酶体增殖物激活受体-γ的激动剂罗格列酮的抗炎作用参与其对重症急性胰腺炎肾脏形态和功能损伤的保护机制。高选择性过氧化物酶体增殖物激活受体-Y是一种配体激活的核受体转录因子,具有转录激活和转录抑制作用,罗格列酮作为它的激动剂和配体,能作用于炎症信号各转导途径的多个环节,抑制趋化因子、细胞因子、炎症介质等的基因表达,发挥它的抗炎作用,并减轻重症急性胰腺炎所诱发的肾脏形态和功能损伤程度,从而给重症急性胰腺炎合并肾脏形态和功能损害提供新的有效治疗手段带来前景。