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编号:10214372
胃及十二指肠食管反流对致癌剂诱发大鼠食管肿瘤的影响
http://www.100md.com 《第二军医大学学报》 2000年第1期
     作者:李兆申 王雯 许国铭 宛新建 邹多武 朱爱勇 于凤海

    单位:李兆申(第二军医大学长征医院临床免疫中心,上海 200003);雯(第二军医大学长征医院临床免疫中心,上海 200003);许国铭(第二军医大学长征医院临床免疫中心,上海 200003);宛新建(第二军医大学长征医院临床免疫中心,上海 200003);邹多武(第二军医大学长征医院临床免疫中心,上海 200003);朱爱勇(第二军医大学长征医院临床免疫中心,上海 200003);于凤海(第二军医大学长征医院临床免疫中心,上海 200003)

    关键词:胃食管反流;十二指肠食管反流;食管肿瘤;甲基戊基亚硝胺

    第二军医大学学报000121 摘 要:目的:通过动物实验研究胃液及十二指肠内容物反流对食管肿瘤发生过程的影响。方法:通过不同手术方式制作3种动物模型:单纯胃食管反流(G组),单纯十二指肠食管反流(D组),十二指肠、胃混合食管反流(DG组)及无反流对照组(C组)。术后均注射食管致癌剂甲基戊基亚硝胺(MANA),于26周取出食管进行大体及光镜下形态学观察。结果:各反流组出现严重食管粘膜损害,病变较对照组明显加重且发生率高,病变严重程度D组>DG组>G组。食管乳头状瘤发生率,D组40.9%,DG组21.7%,G组5.6%,C组0%,各组之间相比均有显著差异(P<0.05)。D组及DG组共发现7例柱状上皮化生及6例异型增生,D组发现1例食管下段腺癌,G,C组未发现此病理改变。结论:胃液及十二指肠内容物无论单独或混合反流至食管均有加重致癌剂诱发大鼠食管肿瘤的作用,十二指肠内容物的作用较胃液更强,说明十二指肠食管反流可能对反流性食管炎并发食管肿瘤具有更重要的意义。
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    中图分类号:R 735.1 文献标识码:A

    文章编号:0258-879X(2000)01-0065-03

    Effect of gastric fluid and duodenal contents reflux on esophageal tumour

    LI Zhao-Shen

    (Department of Gastroenterology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    WANG Wen

    (Department of Gastroenterology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)
, 百拇医药
    XU Guo-Ming

    (Department of Gastroenterology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    WAN Xin-Jian

    (Department of Gastroenterology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    ZOU Duo-Wu

    (Department of Gastroenterology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)
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    ZHU Ai-Yong

    (Department of Gastroenterology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    YU Feng-Hai (Department of Gastroenterology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    ABSTRACT:Objective: To investigate the effect of different reflux agent on esophageal tumorgenesis in rats. Methods: Three kinds of esophageal reflux model and control group(C) were made by operations: gastroesophageal reflux(G), duodenoesophageal reflux(D) and duodenogastroesophageal reflux(DG).All rats were given carcinogen (methyl-n-amyl nitrosamine) and their esophagi were taken 26 weeks after operation and studied by morphologic observation. Results: Most rats in reflux groups displayed evidence of severe esophageal mucosal injury .The rates and severity of changes in reflux groups were obviously greater than that in control group. Among the reflux groups,esophageal injury was the most severe in D group,then DG group and the least in G group.The incidences of papillomas were D 40.9%,DG 21.7%,G 5.6%,C 0%.The differences between 4 groups were significant. Esophageal columnar metaplasia were found in 7 and dysplasia in 6 in D and DG group,and none were found in G and C group. Conclusion: Both gastric juice and duodenal contents, refluxing into esophageal alone or simultaneously, can promote tumourgenesis of MANA in rats esophagi. The effect of duodenal contents is stronger than gastric juice. It may play an important role in tumourgenesis of reflux esophagitis.
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    KEY WORDS:gastroesophageal reflux;duodenoesophageal reflux;esophageal neoplasms; methyl-n-amyl nitrosamine▲

    [Acad J Sec Mil Med Univ, 2000, 21(1): 65-67]

    胃食管反流病(GERD)是常见的消化道疾病,长期反复反流不仅可引起明显症状,还可造成食管溃疡、Barrett食管(BE)、食管癌等并发症。近年食管腺癌的发病率升高很快,其发病过程公认为反流性食管炎→BE→异型增生→恶性变。但具体何种食管内反流物与GERD并发BE及食管腺癌有关尚不清楚,本研究通过动物实验对此进行探讨。

    1 材料和方法

    1.1 实验动物及药品 (1)实验动物:健康SD大鼠110只,均为雄性,体质量220~280 g (上海计划生育研究所提供),随机分组:单纯胃食管反流组(G组)35只,单纯十二指肠食管反流组(D组)30只,胃十二指肠混合食管反流组(DG组)30只及无反流对照组(C组)15只。 (2)药品:戊巴比妥钠由广州化学试剂厂生产;甲基戊基亚硝胺(MANA)由华西医科大学肿瘤研究所提供,用液体石蜡配制成1%溶液。
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    1.2 方法

    1.2.1 动物模型制作 大鼠置于每12 h昼夜周期分笼饲养,常规饲料,自由饮水。术前禁食24 h。予1%戊巴比妥钠30 mg/kg腹腔注射麻醉,取上腹部正中切口进入腹腔。不同反流模型手术方式(图1)分别为:G组行贲门成形+幽门结扎+胃空肠Roux-en-Y吻合术;D组行全胃切除+食管十二指肠端侧吻合术;DG组行贲门切断结扎+食管十二指肠端侧吻合术;C组行伪开腹术。术后满4周开始,每周一次测定体质量并腹腔内注射食管致癌剂MANA,5 mg/kg,共15周。术后满26周处死动物,取出食管标本。

    图1 各组反流模型制作方法

    Fig 1 Diagram of reflux models

    1.2.2 病理分析 食管纵行剖开观察大体形态改变及肿瘤发生情况。切成纵条组织置于10%中性缓冲甲醛溶液中固定,石蜡包埋,常规切片,苏木精-伊红(HE)染色。光镜观察组织学改变。
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    1.3 统计学处理 采用χ2检验及F检验。

    2 结果

    2.1 一般情况 术后各反流组大鼠体质量均显著低于对照组(P<0.01);但各反流组间差异无显著性(P>0.05)。

    2.2 大体形态变化 各反流组出现严重食管粘膜损害的表现,主要为粘膜粗糙、溃疡、增生、白斑及赘生物形成,食管壁增厚,食管明显不规则增粗。各组大鼠出现肉眼可见病变率分别为:G组50.0%,DG组65.2%,D组100%,C组15.4%。反流各组与C组相比均有显著差异,分别为P<0.05,P<0.01及P<0.001;各反流组间两两比较:G组与DG组P>0.05,G组与D组P<0.01,DG组与D组P<0.01。

    2.3 光镜下形态变化 结果见表1,各反流组大鼠均有上皮层明显增厚,鳞状上皮过度增生(以基底层和棘层细胞增生为主),上皮角化过度,乳头延长(图2B,C,图见封四),较C组显著为重,其中D组上皮增生多为中度,G组多为轻度(上皮过度增生可分为三度[1])。反流组大鼠中有55.6%~77.3%发现乳头样增生,较对照组明显为高(P<0.01),其中D组最高,但各反流组之间相差无显著性(P>0.05)。乳头状瘤发生率D组为40.9%,DG组为21.7%,G组为5.6%(各组间相比P<0.05),C组为0%(G组与C组相比P>0.05)。DG,D组共发现7例柱状上皮化生(图2D,图见封四),均位于食管下段,可见腺样结构,含杯状细胞;6例出现异型增生,位于化生腺上皮或乳头状瘤上,G,C组未发现。D组1例发现食管下段腺癌。粘膜损伤的其他表现如炎症、溃疡等,反流组均比对照组显著为重,反流组中发生率D组>DG组>G组,但仅D组食管溃疡发生率比G组为高有统计学意义。
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    表1 26周时各组组织学改变发生率

    Tab 1 Histological changes in 4 groups at 26 week

    (%) Group

    n

    Inflammation

    Ulcer

    Epithelial

    hyperplasia

    Papillomatosis

    Papillomas

    Columnar
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    metaplasia

    Dysplasia

    C

    13

    7.7

    0

    15.4

    7.7

    0

    0

    0

    G

    18
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    44.4*

    22.2

    100**

    55.6**

    5.6

    0

    0

    DG

    23

    56.5**

    26.1*

    100**
, 百拇医药
    60.9**

    21.7

    13.0

    13.0

    D

    22

    59.1**

    36.4*

    100**

    77.3**

    40.9**
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    18.2

    13.6

    *P<0.05,** P<0.01 vs group C3 讨论

    胃、肠内容物反流入食管易引起GERD,严重时可并发BE、食管腺癌等疾病。近年食管腺癌的发病率快速上升,其增加幅度比其他任何肿瘤都更高[2],但原因不甚明了。胃液(胃酸及胃蛋白酶)在GERD发病中的作用已较明确,研究证实它可直接损伤食管粘膜,造成食管炎症、糜烂、溃疡,但近来较多临床研究发现反流性食管炎的严重程度及BE是否发生与胃酸反流并无量的对应关系[3],而十二指肠内容物反流对食管的损害作用在GERD的并发症的发生过程中似更为突出[4,5]。Ireland等[6]对动物食管诱癌的实验中甚至发现胃液的存在可减少食管腺癌的发生。我们通过制作不同反流物反流至食管的动物模型(单纯胃食管反流、单纯十二指肠食管反流及胃十二指肠混合食管反流),对比研究了3种反流类型对致癌剂诱发食管肿瘤过程的影响,以探讨GERD易并发BE及食管腺癌的具体因素。手术方式为对Clark等[7]的大鼠食管十二指肠吻合术改进而成,可明确造成3种食管反流。MANA为一种不对称的亚硝胺类化合物,已证实其诱发动物癌瘤具有明显的食管特异性,常可诱发正常大鼠食管鳞癌,而在食管内有反流(尤以十二指肠食管反流)的大鼠则易诱发食管腺癌[6]。本研究对各反流组及对照组注射中剂量的MANA,发现各反流组均出现严重食管粘膜损害的表现,主要为溃疡、上皮过度增生及赘生物形成,以食管下段为重,无反流对照组亦有出现异常,但发生率显著更低且病变明显为轻,提示3种反流均可造成食管粘膜损伤,加重致癌剂对食管的作用。因实验的时间尚不够长,食管癌的发生较少。
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    十二指肠内容物含胆汁、胰液、肠液,其中的胆酸、胰蛋白酶及溶血性卵磷脂等均可致非特异性组织损伤。但它们的作用强弱与环境pH有关,结合胆酸在酸性环境中仍可损伤食管粘膜,它还可溶解细胞膜和细胞紧密连接,酸和胃蛋白酶便可到达粘膜下,造成深部严重损害,故结合胆酸与胃液有协同损伤作用;而未结合胆酸及胰酶的作用则需在较中性环境中才能发挥,酸可将其灭活。本研究发现各反流组中D组食管上皮增生多为中度,G组多为轻度;局限性乳头样增生、慢性炎症、溃疡等改变均以D组为最多,其中溃疡发生率比G组明显为高;乳头状瘤发生率D组>DG组>G组>C组,各组之间相比均有显著差异;而且仅D组及DG组发现柱状上皮化生、异型增生及食管腺癌,G,C组未发现。这些都说明十二指肠食管反流可明显促进致癌剂诱发食管肿瘤的过程,其作用较胃液反流及两种反流物同时存在时更强,提示十二指肠内容物反流在GERD并发BE及食管腺癌过程中起非常重要的作用。

    总之,通过本研究发现胃液、十二指肠内容物反流无论单独或同时存在均可造成食管粘膜损伤并促进致癌剂诱发食管肿瘤的过程,其中十二指肠食管反流对GERD并发BE、食管腺癌具有更重要的意义。■
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    基金项目:上海市卫生系统百人计划基金(98BR026)

    作者简介:李兆申,(1956~),男(汉族),教授、主任技师,博士生导师

    参考文献:

    [1]Goldstein SR, Yong GY, Curtis SK,et al. Development of esophageal metaplasia and adenocarcinoma in a rat surgical model without the use of a carcinogen[J]. Carcinogenesis, 1997,18(11):2265-2270.

    [2]Blot WJ,Devesa SS,Fraumeni JF. Continued climb in rates of esophageal adenocarcinoma: an update[J].JAMA,1993,270(11):1320.
, http://www.100md.com
    [3]Savarino V,Mela GS,Zentilim P ,et al.Time pattern of gastric acidity in Barrett′s esophagus[J].Dig Dis Sci,1996,41(7):1379-1383.

    [4]Vaezi MF, Richter JE. Synergism of acid and duodenogastroesophageal reflux in complicated Barrett′s esophagus[J]. Surgery, 1995,117(6):699-704.

    [5]Vaezi MF, Richter JE. Role of acid and duodenogastroesophageal reflux in gastroesophageal reflux disease[J]. Gastroenterology, 1996,111(5): 1192-1199.
, 百拇医药
    [6]Ireland AP,Peters JH,Smyrk TC ,et al.Gastric juice protects against the development of esophageal adenocarcinoma in the rat[J].Ann Surg,1996, 224(4):358-371.

    [7]Clark GWB, Smyrk TC, Mirvish SS, et al. Effect of gastroduodenal juice and dietary fat on the development of Barrett′s esophagus and esophageal neoplasia: an experimental rat model[J]. Ann Surg Oncol,1994,1(4):252-261.

    收稿日期:1999-09-13

    修回日期:1999-11-20, http://www.100md.com