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摘 要:目的:探讨粒-巨噬细胞集落刺激因子对化疗后大鼠结肠吻合口愈合的影响情况。方法:28只Wistar大鼠实施结肠吻合术,术后随机分草酸铂组(A组)和草酸铂 GM-CSF组(B组),每组14只,B组于吻合口两侧浆膜下层注射GM-CSF。术后24小时两组腹腔注射草酸铂25mg/kg。测定吻合口爆破压、羟脯氨酸含量及胶原纤维含量。结果术后第7天二组均出现吻合口漏,分别为3例和2例,差异无统计学意义;二组爆破压值及羟脯氨酸含量分别为:(169.26±4.31)mmHg、(191.15±1.84)mmHg;(9.86±0.40)μg/mg、(11.38±0.50)μg/mg;Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维含量分别为:(1.08±0.11)p·μm2、(1.43±0.08)p·μm2;(1.06±0.10)p·μm2、(1.34±0.09)p·μm2。A组与B组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:局部注射GM-CSF可促进结肠吻合口愈合。
关键词:粒-巨噬细胞集落刺激因子; 药物疗法; 伤口愈合
中图分类号:TQ464 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2015)01-178-002
中晚期结直肠癌术后易出现转移,预后效果不佳,因此,大肠癌术后辅助治疗受到国内外学者的重视。手术联合术后早期腹腔化疗可显著提高大肠癌患者无病生存期与5年生存率[1],但化疗药物可延缓消化道吻合口的愈合[2-4],本文以Wistar 大鼠为实验模型,探讨粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)对化疗后大鼠结肠吻合口愈合的影响情况,从而为临床应用提供必要的实验依据。
一、材料与方法
1.材料
草酸铂(江苏恒瑞医药有限公司)。GM-CSF(厦门特宝生物工程有限公司)。羟脯氨酸测定试剂盒(南京建成生物工程研究所)。Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维试剂盒(北京中杉金桥生物工程有限公司)。
2.实验分组
清洁级Wistar大鼠28只,随机分二组:A组:结肠吻合术 术后腹腔注射草酸铂;B组:结肠吻合术 术中局部注射GM-CSF 术后腹腔注射草酸铂。
3.动物模型的建立
Wistar大鼠术前禁食12h,2.5%戊巴比妥钠40mg/kg麻醉。麻醉成功后四肢固定,常规进腹,行结肠断端吻合术。
4.给药方式
草酸铂溶于5%葡萄糖溶液50ml中,终浓度为1mg/ml,于术后24h按25mg/kg腹腔注射;B组术中结肠吻合完成后,在吻合口两侧浆膜下层用21G注射器注射GM-CSF50μg。
5.吻合口爆破压测定
移出以吻合口为中心长约6cm肠管,远端固定于压力传感器(YH-4,北京航天医学工程研究所),近端连接注射泵(WZ-50C66 浙江大学医学仪器有限公司),以2ml/min速率注入生理盐水,记录压力曲线突然降低时的数值为肠吻合口爆破压值。
6.羟脯氨酸含量的测定
取0.5cm×0.5cm大小的吻合口组织保存于-80℃深低温冰箱,按羟脯氨酸测定试剂盒说明检测。
7.胶原纤维含量测定
免疫组化染色过程按试剂盒说明进行,Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维染成棕黄色颗粒或片状。由德国莱卡Q550IW图像分析仪进行计算机图像分析,结果取像素(pixels,p)和面积(μm2)平均值的乘积。
8.统计学分析
实验数据以均数±标准差(±s)表示,资料统计采用统计学软件SASFor Windows6.12分析,采用单因素方差分析、SNK-q检验和χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
二、结果
1.大体形态的观察
术后各组大鼠无一例死亡,第7天均再次接受腹腔麻醉,剖腹探查,观察有无吻合口漏发生。吻合口漏出现情况:A组3例,B组2例,差异无统计学意义。
2.爆破压测定结果(表1)
术后第7天,A、B组之间平均爆破压差异存在统计学意义(P<0.01),提示局部注射GM-CSF可能促进化疗后大肠吻合口愈合。
3.羟脯氨酸含量测定结果(表1)
A组羟脯氨酸含量低,与B两组比较差异有统计学意义(P=0.0001)。
4.胶原纤维含量测定结果
免疫定量显示Ⅰ型胶原纤维分别为(1.08±0.11)p·μm2、(1.43 ±0.08)p·μm2;Ⅲ型胶原纤维分别为(1.06±0.10)p·μm2、(1.34±0.09)p·μm2。A组Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维含量低于B组(P<0.01)。
三、讨论
结直肠癌术后复发及转移是患者预后不良的重要因素,所以术后辅助治疗已得到认可。术后腹腔化疗可使化疗药物与腹膜表面充分接触,直接杀灭瘤细胞,对预防复发和腹膜种植有独特的优势。时机倾向于手术切除原发肿瘤后24h开始[5-6],Pestieau等[7]实验结果表明,草酸铂腹腔化疗对消除结直肠癌术后的微观转移灶有良好的效果。
国外学者主张采用[8]:(1)爆破压;(2)羟脯氨酸含量;(3)胶原纤维含量作为衡量胃肠吻合口愈合情况的指标。胶原纤维组织是维持胃肠吻合口张力的主要因素,位于胃肠黏膜下层,生物化学分析显示Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维含量占总胶原纤维的88%[9]。多项研究表明:吻合口愈合主要依赖于胶原纤维合成的总量、速率及成熟度[10]。研究表明,局部注射GM-CSF能促进术中放射治疗条件下结肠吻合口的愈合,其机制可能为[11-12]:动员吻合口周围组织单核细胞、淋巴细胞及巨噬细胞分化及迁移,巨噬细胞可释放一系列的细胞活素、生长因子,促进成纤维细胞的分裂与增殖,加快胶原纤维合成,改善创面微循环,提供组织修复所必需的氧和营养物质。本实验B组爆破压、羟脯氨酸含量及胶原纤维含量均高于A组,组间比较差异存在统计学意义(P<0.05),提示局部注射GM-CSF可促进术后腹腔化疗条件下结肠吻合口的愈合。但局部注射GM-CSF是否涉及血液系统改变及对机体的影响仍不明确,需进一步研究证实。 参考文献:
[1]Koppe MJ,Boerman OC,Oyen WJ,et al. Peritoneal carcinomatosis of colorectal origin:incidence and current treatment strategies. Ann Surg,2006,243:212-222
[2]Erdem E,Dinc S,Erdem D,et al. Effects of intraperitoneal chemotherapy and GM-CSF on anastomotic healing:an experimental study in rats.J Surg Res,2002,108:1-6
[3]Cetinkaya K,Dinc S,Gulcelik MA,etal. Granulocyte macrophage-colony stimulating factor improves impaired anastomotic wound healing in
rats treated with intraperitoneal mitomycin-C. Surg Today,2005,35:290-294
[4]Kanellos I,Christoforidis E,Kanellos D,etal.The healing of colon anastomosis covered with fibrin glue after early postoperative intraperitonealchemotherapy. Tech Coloproctol,2006,10:115-120
[5]Pestieau SR,Sugarbaker PH. Treatment of primary colon cancer with peritoneal carcinomatosis:comparison of concomitant vs. delayed manage-ment. Dis Colon Rectum,2000,43:1341-1346.
[6]Berg J,Gebhardt MC,Rand WM. Effect of timing of postoperative chemotherapy on survival of dogs with osteosarcoma. Cancer,1997,79:1343-1350.
[7]Pestieau SR,Belliveau JF,Griffin H,et al. Pharmacokinetics of intraperitoneal oxaliplatin:experimental studies. J Surg Oncol,2001,76:106-114.
[8]Thompson SK,Chang EY,Jobe BA. Clinical review:Healing in gastrointestinal anastomoses,part I. Microsurgery,2006,26:131-136.
[9]Thornton FJ,Barbul A. Healing in the gastrointestinal tract. Surg Clin North Am,1997,77:549-573
[10]Witte MB,Barbul A. General principles of wound healing. Surg Clin North Am,1997,77:509-528
[11]Dinc S,Ozbirecikli B,Gulcelik MA,et al. The effects of locally injected granulocyte macrophage-colony stimulating factor on the healing of intraop-
eratively irradiated intestinal anastomoses in rats. J Exp Clin Cancer Res,2004,23:77-82
[12]Dinc S,Alagol H,Gulcelik MA,et al. Locally applied granulocyte-macrophage colony-stimulating factor improves the impaired bowel anastomoses in rats with long-term corticosteroid treatment. World J Surg,2002,26:1208-1213
关键词:粒-巨噬细胞集落刺激因子; 药物疗法; 伤口愈合
中图分类号:TQ464 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2015)01-178-002
中晚期结直肠癌术后易出现转移,预后效果不佳,因此,大肠癌术后辅助治疗受到国内外学者的重视。手术联合术后早期腹腔化疗可显著提高大肠癌患者无病生存期与5年生存率[1],但化疗药物可延缓消化道吻合口的愈合[2-4],本文以Wistar 大鼠为实验模型,探讨粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)对化疗后大鼠结肠吻合口愈合的影响情况,从而为临床应用提供必要的实验依据。
一、材料与方法
1.材料
草酸铂(江苏恒瑞医药有限公司)。GM-CSF(厦门特宝生物工程有限公司)。羟脯氨酸测定试剂盒(南京建成生物工程研究所)。Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维试剂盒(北京中杉金桥生物工程有限公司)。
2.实验分组
清洁级Wistar大鼠28只,随机分二组:A组:结肠吻合术 术后腹腔注射草酸铂;B组:结肠吻合术 术中局部注射GM-CSF 术后腹腔注射草酸铂。
3.动物模型的建立
Wistar大鼠术前禁食12h,2.5%戊巴比妥钠40mg/kg麻醉。麻醉成功后四肢固定,常规进腹,行结肠断端吻合术。
4.给药方式
草酸铂溶于5%葡萄糖溶液50ml中,终浓度为1mg/ml,于术后24h按25mg/kg腹腔注射;B组术中结肠吻合完成后,在吻合口两侧浆膜下层用21G注射器注射GM-CSF50μg。
5.吻合口爆破压测定
移出以吻合口为中心长约6cm肠管,远端固定于压力传感器(YH-4,北京航天医学工程研究所),近端连接注射泵(WZ-50C66 浙江大学医学仪器有限公司),以2ml/min速率注入生理盐水,记录压力曲线突然降低时的数值为肠吻合口爆破压值。
6.羟脯氨酸含量的测定
取0.5cm×0.5cm大小的吻合口组织保存于-80℃深低温冰箱,按羟脯氨酸测定试剂盒说明检测。
7.胶原纤维含量测定
免疫组化染色过程按试剂盒说明进行,Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维染成棕黄色颗粒或片状。由德国莱卡Q550IW图像分析仪进行计算机图像分析,结果取像素(pixels,p)和面积(μm2)平均值的乘积。
8.统计学分析
实验数据以均数±标准差(±s)表示,资料统计采用统计学软件SASFor Windows6.12分析,采用单因素方差分析、SNK-q检验和χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
二、结果
1.大体形态的观察
术后各组大鼠无一例死亡,第7天均再次接受腹腔麻醉,剖腹探查,观察有无吻合口漏发生。吻合口漏出现情况:A组3例,B组2例,差异无统计学意义。
2.爆破压测定结果(表1)
术后第7天,A、B组之间平均爆破压差异存在统计学意义(P<0.01),提示局部注射GM-CSF可能促进化疗后大肠吻合口愈合。
3.羟脯氨酸含量测定结果(表1)
A组羟脯氨酸含量低,与B两组比较差异有统计学意义(P=0.0001)。
4.胶原纤维含量测定结果
免疫定量显示Ⅰ型胶原纤维分别为(1.08±0.11)p·μm2、(1.43 ±0.08)p·μm2;Ⅲ型胶原纤维分别为(1.06±0.10)p·μm2、(1.34±0.09)p·μm2。A组Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维含量低于B组(P<0.01)。
三、讨论
结直肠癌术后复发及转移是患者预后不良的重要因素,所以术后辅助治疗已得到认可。术后腹腔化疗可使化疗药物与腹膜表面充分接触,直接杀灭瘤细胞,对预防复发和腹膜种植有独特的优势。时机倾向于手术切除原发肿瘤后24h开始[5-6],Pestieau等[7]实验结果表明,草酸铂腹腔化疗对消除结直肠癌术后的微观转移灶有良好的效果。
国外学者主张采用[8]:(1)爆破压;(2)羟脯氨酸含量;(3)胶原纤维含量作为衡量胃肠吻合口愈合情况的指标。胶原纤维组织是维持胃肠吻合口张力的主要因素,位于胃肠黏膜下层,生物化学分析显示Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维含量占总胶原纤维的88%[9]。多项研究表明:吻合口愈合主要依赖于胶原纤维合成的总量、速率及成熟度[10]。研究表明,局部注射GM-CSF能促进术中放射治疗条件下结肠吻合口的愈合,其机制可能为[11-12]:动员吻合口周围组织单核细胞、淋巴细胞及巨噬细胞分化及迁移,巨噬细胞可释放一系列的细胞活素、生长因子,促进成纤维细胞的分裂与增殖,加快胶原纤维合成,改善创面微循环,提供组织修复所必需的氧和营养物质。本实验B组爆破压、羟脯氨酸含量及胶原纤维含量均高于A组,组间比较差异存在统计学意义(P<0.05),提示局部注射GM-CSF可促进术后腹腔化疗条件下结肠吻合口的愈合。但局部注射GM-CSF是否涉及血液系统改变及对机体的影响仍不明确,需进一步研究证实。 参考文献:
[1]Koppe MJ,Boerman OC,Oyen WJ,et al. Peritoneal carcinomatosis of colorectal origin:incidence and current treatment strategies. Ann Surg,2006,243:212-222
[2]Erdem E,Dinc S,Erdem D,et al. Effects of intraperitoneal chemotherapy and GM-CSF on anastomotic healing:an experimental study in rats.J Surg Res,2002,108:1-6
[3]Cetinkaya K,Dinc S,Gulcelik MA,etal. Granulocyte macrophage-colony stimulating factor improves impaired anastomotic wound healing in
rats treated with intraperitoneal mitomycin-C. Surg Today,2005,35:290-294
[4]Kanellos I,Christoforidis E,Kanellos D,etal.The healing of colon anastomosis covered with fibrin glue after early postoperative intraperitonealchemotherapy. Tech Coloproctol,2006,10:115-120
[5]Pestieau SR,Sugarbaker PH. Treatment of primary colon cancer with peritoneal carcinomatosis:comparison of concomitant vs. delayed manage-ment. Dis Colon Rectum,2000,43:1341-1346.
[6]Berg J,Gebhardt MC,Rand WM. Effect of timing of postoperative chemotherapy on survival of dogs with osteosarcoma. Cancer,1997,79:1343-1350.
[7]Pestieau SR,Belliveau JF,Griffin H,et al. Pharmacokinetics of intraperitoneal oxaliplatin:experimental studies. J Surg Oncol,2001,76:106-114.
[8]Thompson SK,Chang EY,Jobe BA. Clinical review:Healing in gastrointestinal anastomoses,part I. Microsurgery,2006,26:131-136.
[9]Thornton FJ,Barbul A. Healing in the gastrointestinal tract. Surg Clin North Am,1997,77:549-573
[10]Witte MB,Barbul A. General principles of wound healing. Surg Clin North Am,1997,77:509-528
[11]Dinc S,Ozbirecikli B,Gulcelik MA,et al. The effects of locally injected granulocyte macrophage-colony stimulating factor on the healing of intraop-
eratively irradiated intestinal anastomoses in rats. J Exp Clin Cancer Res,2004,23:77-82
[12]Dinc S,Alagol H,Gulcelik MA,et al. Locally applied granulocyte-macrophage colony-stimulating factor improves the impaired bowel anastomoses in rats with long-term corticosteroid treatment. World J Surg,2002,26:1208-1213