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编号:10226934
重组人生长激素治疗腹腔感染后低白蛋白血症的实验与临床研究
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1998年第6期
     作者:李维勤 黎介寿 顾军 许宝华 尹路 全竹富 任建安

    单位:210002 南京军区总医院 全军普通外科研究所

    关键词:感染;促生长素;血清白蛋白;胃肠外营养

    中华医学杂志980605 【摘要】 目的 探讨重组人生长激素(rhGH)对腹腔感染引起低白蛋白血症的治疗作用。方法 应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法,分别在体外实验、动物实验和临床研究中,观察rhGH 对白蛋白mRNA表达和白蛋白合成的影响。结果 rhGH明显促进体外培养肝细胞白蛋白基因表达(143%±6%,对照100.4%±2.2%,P<0.01);在内毒素损伤的肝细胞模型中,rhGH显著减轻内毒素介导的白蛋白mRNA表达抑制;在体内rhGH明显促进正常大鼠白蛋白mRNA表达(152%±8%,对照组100%±3%,P<0.01);促进腹腔感染大鼠白蛋白合成(20.4±1.7 g/L,对照15.5±2.9 g/L,P<0.01);rhGH明显提高腹腔感染病人白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白血清浓度。结论 rhGH对腹腔感染引起的低白蛋白血症有明显的治疗作用。
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    Effect of recombinant human growth hormone on hypoalbuminemia in peritoneal sepsis:experimental and clinical research Li Weiqin, Li Jieshou,GuJun, et al.Nanjing General Hospital of PLA,Nanjing,210002.

    【Abstract】 Objective To investigate the effect of recombinant human growth hormone(rhGH) on hypoalbuminemia in peritoneal sepsis. Methods We observed rhGH on albumin mRNA expression and albumin sythesis in vitro and in vivo with the method of reverse-transcriptional polymerase chain reaction (RT-PCR).Results rhGH significantly up-regulated albumin mRNA expression in vitro (143±6 vs 100.4±2.2,P<0.01) and in vivo(152±8 Vs 100±3,P<0.01), and obviously alleviated the inhibition of albumin mRNA expression induced by LPS(P<0.05). In cecal ligation and puncture-induced septic rats, rhGH significantly raised albumin synthesis(20.4±1.7 Vs 15.5±2.9 g/L,P<0.01)and albumin mRNA expression. In patients with peritoneal sepsis,rhGH in combination with total parenteral nutrition markedly increased serum albumin,prealbumin,and transferrin concentration, but no apparent effect was observed in controls. Conclusion rhGH significantly increases albumin mRNA expression and albumin synthesis in peritoneal sepsis.
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    【Key words】 Infection Somatotropin Serum albumin Parenteral nutrition

    (Natl Med J China, 1998, 78:413-415)

    低白蛋白血症是严重腹腔感染病人常见的临床表现,血清白蛋白浓度与腹腔感染病人的预后有密切的关系[1],治疗上也十分困难,输注外源白蛋白并不能有效改善预后[2],常规的营养支持也没有理想的效果。我们前期研究结果表明,腹腔感染的低白蛋白血症是由内毒素介导的白蛋白mRNA表达抑制所引起的[3]。生长激素是体内重要的合成类激素,具有明显的节氮效应[4]。本研究旨在观察重组人生长激素(rhGH)对腹腔感染后低白蛋白血症的防治作用。

    材料与方法
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    1.采用肝脏原位灌注消化,离心分离方法,获得大鼠原代培养肝细胞和非实质细胞(NPC)[5]。用RPMI 1640(sigma产品)全培养液悬浮肝细胞,37℃、5%CO2培养2小时后,分别加入rhGH(瑞士serono产品)10mU/ml、生理盐水,每组重复4孔。继续培养48小时,用RT-PCR方法分析白蛋白mRNA表达的变化[6]

    2.将肝细胞和非实质细胞混合培养,并加入脂多糖(LPS,sigma产品)(肝细胞/非实质细胞=1∶20,LPS浓度20 μg/ml),制作内毒素损伤的肝细胞体外模型,分别加入 0、0.4、4、40mU/ml的rhGH,每组重复4孔。37℃、5%CO2继续培养48小时,观察白蛋白mRNA表达的变化。

    3.两组正常SD大鼠6只,分别腹腔注射生理盐水0.5 ml/天和rhGH每天1U/kg,试验条件下饲养5天后,观察白蛋白mRNA的变化。
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    4.采用盲肠结扎穿孔(CLP)方法制作大鼠腹腔感染模型。三组SD大鼠:(1) 正常对照组:肌注生理盐水0.5 ml/天;(2) 感染组:腹腔感染大鼠肌注生理盐水0.5 ml/天;(3) rhGH组:腹腔感染大鼠每天肌注rhGH lU/kg,实验条件下喂养7天。观察死亡率、体重、血浆蛋白浓度和白蛋白mRNA的变化。

    5.选择住院的肠瘘伴腹腔感染病人17例,男16例,女1例。年龄40.53±15.26岁,病人的入选条件符合美国胸科医学会和美国危重病医学会的Sepsis诊断标准(1992),并有明确的肠瘘伴腹腔感染病史。病人分两组:(1) rhGH组9例,全肠外营养支持,同时肌肉注射rhGH 12 U/天,连续7天。(2) 对照组8例,仅给予全肠外营养支持7天,其他处置抗生素治疗和腹腔双套管冲洗等相同。两组病人的全肠外营养方案相同(热卡:为1.2倍的静息能量消耗;氮量:0.24g/kg;糖脂比例为1∶1),观察体重和血浆蛋白的变化。

    6.统计学处理:由SPSS软件做团体t检验,或配对t检验。
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    结果

    1.rhGH处理组肝细胞白蛋白mRNA表达,(143%±6%)明显高于生理盐水组mRNA表达(100.4%±2.2%),表明rhGH显著促进正常肝细胞白蛋白基因表达。

    2.rhGH对内毒素损伤肝细胞白蛋白mRNA表达的结果见表1及图1。结果表明rhGH显著促进内毒素损伤肝细胞白蛋白mRNA表达。

    表1 rhGH对内毒素损伤肝细胞白蛋白

    mRNA表达的影响(±s) 组别

    样本数

    rhGH浓度

    (mU/ml)
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    mRNA含量

    (%)

    (1) 单独HC

    4

    0

    100±10

    (2) HC+NPC+LPS

    4

    0

    33± 4

    (3) HC+NPC+LPS

    4
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    0.4

    43± 5*

    (4) HC+NPC+LPS

    4

    4

    58±15*

    (5) HC+NPC+LPS

    4

    40

    62±12*△△

    注:HC肝细胞;NPC非实质细胞;LPS脂多糖; △与(1)比较 P<0.01;* 与(2)比较P<0.05;△△与(2)比较P<0.01.
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    3.rhGH组大鼠肝脏白蛋白mRNA表达(152%±8%)明显高于正常对照组(100%±3%,P<0.01)。表明重组人生长激素显著促进正常大鼠肝脏白蛋白基因表达。

    4.(1) 大鼠腹腔感染死亡率:正常死亡率为0,rhGH组大鼠的7天死亡率明显低于感染组,分别为14.3%,50%(P<0.05);(2) 体重的变化:大鼠腹腔感染后体重明显下降(171±10 g),实验第7天,rhGH组体重显著高于感染组(198±10g);(3) 血浆白蛋白水平的变化:感染大鼠血浆白蛋白水平显著下降(15.5±2.9 g/L),实验第7天,rhGH组动物的血浆白蛋白浓度明显高于感染组(20.4±1.7g/L,P<0.01);(4) 肝脏白蛋白mRNA表达变化:大鼠感染后白蛋白mRNA表达明显下降,但在感染后第4、7天,rhGH组白蛋白mRNA表达高于感染组(图2)。

    1.Marker; 2.对照;3.rhGH 0.4 mU/ml;4.rhGH 4mU/ml;5.rhGH40mU/ml
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    图1 rhGH对内毒素损伤肝细胞白蛋白mRNA的表达

    1.Marker;2.对照;3.感染组1天;4.rhGH组1天;5.感染组4天;6.rhGH组4天;7.感染组7天;8.rhGH组7天

    图2 rhGH对腹腔感染大鼠肝细胞白蛋白mRNA的表达

    表2 治疗前后血浆蛋白浓度的变化(g/L,±s) 组别

    例数

    治疗前

    治疗第4天
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    治疗第8天

    白蛋白

    转铁蛋白

    前白蛋白

    白蛋白

    转铁蛋白

    前白蛋白

    白蛋白

    转铁蛋白

    前白蛋白

    对照组

    8

    27.8±2.2
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    20±13

    1.8±0.8

    29.4±2.1

    22±12

    2.4±1.4

    29.1±3.1

    21±13

    2.4±1.5

    rhGH组

    9

    29.7±2.6

    30±15

, 百拇医药     3.7±1.8

    30.2±2.3

    30±13

    3.7±1.7

    35.0±4.0

    37±14*

    4.9±1.9*

    注: 与治疗前比较P<0.01;* 与治疗前比较P<0.05

    5.两组病人体重无明显变化,血清白蛋白、前白蛋白和转铁蛋白浓度显著高于治疗前,而对照组无显著变化(表2)。
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    讨论

    严重腹腔感染病人广泛存在低白蛋白血症,发生率高达92.4%。血清白蛋白浓度与病情严重程度和死亡率有密切的关系[1]。许多临床学者已注意到防治低白蛋白血症的重要性,然而,目前临床上常用的输注外源白蛋白和常规的营养支持都没有理想的效果,腹腔感染后低白蛋白血症的治疗还很困难。

    1.输注外源白蛋白的作用:人体白蛋白在临床上已得到广泛的应用,但它在一些方面的应用一直有争议。1979年Alexander提出的应用指征中,主要是在休克、烧伤、急性呼吸窘迫综合征以及手术、放腹水,白蛋白急性丢失等情况,而对慢性低白蛋白血症的治疗价值一直受到怀疑[2]。同时,输注外源白蛋白同时会带来不利的生理效应,包括:(1) 抑制白蛋白的基因表达,抑制内源白蛋白合成;(2) 增加白蛋白的分解[7]。以及增加血管负荷的危险、减弱凝血机制等[2],因此,将白蛋白做为营养支持的一部分,或作为慢性低白蛋白血症的常规治疗都是不适当的[2]。通过改善肝细胞功能,促进白蛋白的合成更重要。
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    2.营养支持的作用:早年给予感染病人高热卡、高氮的营养支持,不但没有达到预期效果,反而加重了脏器损害。80年代末,Cerra等提出的“代谢支持”原则[8]已得到广泛的接受,在感染病人的临床救治中发挥重要的作用。提供合理数量、比例的营养底物对促进白蛋白的合成无疑是重要的,同时也有利于器官结构和功能的保护,有利于生存。但是,我们前期的研究表明,腹腔感染病人的低白蛋白血症,实质是内毒素介导的肝细胞功能不全[3],远远超出营养的范畴。要改变感染病人的高代谢、改变异常代谢径路,恢复肝细胞功能,这些已不是营养底物本身所能解决的。本研究结果表明,单纯全肠外营养支持在腹腔感染的条件下并不能显著提高白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白的血浆浓度。

    3.rhGH的作用:生长激素是体内主要的促蛋白质合成类激素,多年来,大量的动物和临床实验表明,rhGH可以减少创伤感染后肌肉分解,减少尿氮排出,改善感染病人的氮平衡,促进血浆蛋白合成[4]。本研究结果表明,rhGH显著促进正常培养的肝细胞白蛋白基因表达;在内毒素损伤的肝细胞模型中,rhGH显著促进白蛋白mRNA表达和白蛋白合成。在体内,rhGH明显提高大鼠肝脏白蛋白mRNA表达;显著提高腹腔感染大鼠的生存率;对腹腔感染病人,rhGH明显提高白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白血清浓度,提示rhGH对腹腔感染病人的低白蛋白血症有显著的防治作用。
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    rhGH促进腹腔感染病人白蛋白合成的机理不明,我们推测可能与rhGH在多个环节的作用有关。我们研究结果表明[9],rhGH能促进腹腔感染大鼠肠粘膜对谷氨酰胺的利用,维持粘膜正常结构和功能,减少门脉内毒素的吸收,因而有可能在这一环节减轻内毒素对白蛋白合成的抑制,促进白蛋白的合成。同时,我们也观察到,rhGH对离体肝细胞白蛋白mRNA表达有直接的促进作用,这种直接的作用可能是通过与生长激素受体结合,引起细胞内第二信使的变化所介导的。

    本课题为江苏省自然科学基金资助项目

    参考文献

    1 黎介寿,李爱华,陈刚,等.严重腹腔感染病人的血清白蛋白与支链氨基酸值的变化.解放军医学杂志,1982,7:86-89.

    2 Guthrie RD,Hines C.Use of intravenous albmin in the critically ill patient.Am J Gastroenterol,1991,86;255-263.
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    3 李维勤,黎介寿,顾军,等.腹腔感染后低白蛋白血症的分子机理和防治实验研究.中华外科杂志,1997,35:100-103.

    4 Okamura K,Okuma T ,Tabira Y,et al.Effect of administered human growth hormone on protein metabolism in septic rats.JPEN,1989,13:450-454.

    5 汪谦,夏穗生,姜汉英,等.大鼠肝细胞Kupffer和Ito细胞的分离与培养.中华实验外科杂志,1994,11:72-75.

    6 李维勤,黎介寿,顾军,等.RT-PCR检测白蛋白mRNA方法的建立及其应用.南京大学学报,1996,32:111-115.

    7 Rothschild MA,Oratz M,Schreiber SS. Serum albumin.Hepatology,1988,8:385-401.

    8 Cerra FB.Hypermetabolism organ failure and metabolic surpport. Surgery, 1987,101:1-13.

    9 顾军,黎介寿,李维勤,等.重组人生长激素对严重感染后蛋白质代谢影响的实验研究.中华外科杂志,1997,35:104-107.

    (收稿:1997-12-10 修回:1998-03-30)

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