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编号:10278069
血小板激活因子在烧伤合并内毒素血症早期肠粘膜损害中的作用
http://www.100md.com 《中国危重病急救医学》 2000年第2期
     作者:王水明 刘友生

    单位:王水明(第三军医大学病理学教研室,重庆 400038);刘友生(第三军医大学病理学教研室,重庆 400038)

    关键词:烧伤;内毒素血症;肠粘膜损害;血小板激活因子

    中国危重病急救医学000210 摘 要:目的:探讨血小板激活因子(PAF)在烧伤合并内毒素血症早期肠粘膜损害中的作用。方法:采用20%Ⅲ度体表烧伤合并小剂量内毒素(LPS 1 mg/kg)注射的大鼠模型,动态检测了肠组织PAF、磷脂酶A2(PLA2)、黄嘌呤氧化酶(XO)、丙二醛(MDA)等的变化。结果:烧伤合并内毒素注射后肠组织PAF含量于致伤后0.5小时显著高于正常对照组,6小时达到高峰;肠组织XO、MDA分别与PAF呈显著正相关(P<0.005和P<0.001);在肠组织PAF的高峰期,肠粘膜损害更明显。结论:PAF在烧伤合并内毒素血症早期肠粘膜损害中起着重要作用;XO活化、中性粒细胞的浸润及自由基产生是PAF导致肠粘膜损害的重要中间机制;肠粘膜固有细胞是PAF来源的重要细胞。
, 百拇医药
    分类号:R644;R631.1 文献标识码:A

    文章编号:1003-0603(2000)02-0093-03

    The role of plateletactivating factor in early intestinal mucosal injury after burns combined with endotoxemia

    WANG Shuiming,LIU Yousheng

    (Department of Pathology,Third Military Medical University,Chongqing 400038)

    Abstract:Objective:To explore the role of plateletactivating factor (PAF) in early intestinal mucosal injury after burns combined with endotoxemia.Methods:Rats were subjected to a 20% total body surface area Ⅲ degree burns combined with low-dose lipopolysaccharide(LPS) challenge (1 mg/kg),dynamic changes in PAF,phospholipase A2(PLA2),xanthine oxidase (XO),melondialdehyde (MDA) in the intestinal tissue were measured.Results:Following burns combined with LPS challenge,intestinal tissue PAF levels increased at 0.5 hour and peaked at 6 hours,which were markedly higher than that of normal controls.Also,intestinal tissue XO and MDA were positively correlated with PAF respectively after burns combined with endotoxemia (P<0.005 and P<0.001),and intestinal mucosal damage was obvious during the peak phase of PAF.Conclusions:PAF plays an important role in early intestinal mucosal injury via activation of intestinal epithelial XO,production of free radicals,increase in lipoperoxidation and infiltration of neutrophils after burns combined with endotoxemia.Mucosal cells may be the major source of intestinal PAF.
, 百拇医药
    Key words:burns;endotoxemia;intestinal mucosal injury;platelet activating factor▲

    严重烧伤患者早期常常并发一定程度的内毒素血症,其发生是由于烧伤后肠粘膜屏障功能障碍,肠道内毒素易位所致,而内毒素入血又可能通过其诱导的一系列炎症介质促进肠粘膜损害的发展[1]。在引起肠粘膜损害的炎症介质中,以血小板激活因子(PAF)的作用尤为重要[2]。本研究以大鼠20%Ⅲ度体表烧伤合并小剂量内毒素注射为模型,探讨PAF在早期肠粘膜损害中的作用。

    1 材料与方法

    1.1 实验动物及其分组:选用健康Wistar大鼠154只,雌雄各半,平均体重(225±25)g,随机分为烧注组、单烧组、单注组和正常对照组。大鼠致伤按文献[3]方法操作。烧注组于烧伤后立即一次性腹腔注射E.coli 0111B4纯化脂多糖(LPS,1 mg/kg,用2 ml无菌生理盐水稀释,Sigma);单烧组伤后立即腹腔注射2 ml无菌生理盐水;单注组除不造成体表烧伤外,余操作同烧注组;正常对照组动物脱毛后腹腔注射2 ml无菌生理盐水,前3组均于烧伤和(或)内毒素注射后0.25、0.5、1、3、6、12、24和72小时活杀取材,每组各时间点均为6只动物。另以10只大鼠作为总体对照。
, 百拇医药
    1.2 观察指标与方法:

    1.2.1 光镜观察:取距盲肠5 cm处回肠,经10%甲醛固定,常规石蜡包埋、切片、HE染色后,光镜观察组织学改变。

    1.2.2 肠组织磷脂酶A2(PLA2)活性测定:采用酸滴定法[4]

    1.2.3 肠组织PAF生物法测定:取0.2 g肠组织,加0.25%牛血清白蛋白2 ml 充分匀浆后,加预冷丙酮2 ml,振荡后离心(3 000 r/min)10分钟,取上清液加氯仿2 ml,振荡后再离心(3 000 r/min)10分钟,取下层氯仿相,37 ℃水浴至微量。根据影响兔血小板聚集有3条途径,用消炎痛和ATP酶分别阻断血栓素A2(TXA2)和ADP途径,而测定第3条途径PAF,以PAF标准品引起兔血小板聚集程度的标准曲线方程,计算出样品中PAF的含量。
, 百拇医药
    1.2.4 肠组织黄嘌呤氧化酶(XO)活性测定:采用比色法[5]

    1.2.5 肠组织丙二醛(MDA)含量测定:采用荧光法。

    1.2.6 肠组织PLA2染色:采用硫化铅法。

    1.3 统计学方法:数据以均数±标准差(±s)表示,以Excel 5.0版专用统计分析程序包对各组数据进行单因素方差分析和相关性检验。

    2 结 果

    2.1 组织病理学结果:光镜观察,烧注组致伤后0.5~1小时,回肠粘膜固有层毛细血管充血,中央乳糜管扩张,间质水肿,绒毛顶端出现上皮下间隙;致伤后6小时上述病变更明显,上皮下间隙不断扩大,绒毛顶端上皮剥脱,固有层裸露,毛细血管广泛性充血,间质大量中性粒细胞浸润;致伤后12~72小时粘膜病变逐渐缓解。单烧组致伤后6~12小时固有层水肿,中央乳糜管明显扩张,毛细血管充血,中性粒细胞浸润。单注组致伤后12小时肠绒毛顶端上皮下间隙形成,固有层水肿及中性粒细胞浸润。
, 百拇医药
    2.2 肠组织PLA2活性变化:烧注组致伤后0.5~24小时肠组织PLA2活性显著高于正常对照组,高峰值在伤后6小时。单烧组致伤后6~24小时、单注组致伤后12小时肠组织PLA2活性显著高于正常对照组(表1)。

    表1 4组大鼠致伤后不同时间点肠组织PLA2活性变化(±s) 组别

    致伤后时间(h)

    0.25

    0.5

    1

    3

    6
, 百拇医药
    12

    24

    72

    烧注组

    77.28±12.49

    99.28±14.18*

    135.93±16.48*

    128.21±19.81*

    170.63±14.05**

    156.94±18.28*

, 百拇医药     133.26±15.60*

    104.35±12.06

    单烧组

    63.36±11.44

    66.72±13.38

    66.57±11.12

    78.37±12.21

    100.93±17.63*

    149.01±19.38*

    122.38±14.21*
, 百拇医药
    69.38±10.19

    单注组

    62.24±13.31

    62.35±11.42

    66.73±12.32

    66.56±14.38

    78.25±11.90

    108.42±13.86*

    73.91±13.40

    62.84±12.62

    正常对照组
, 百拇医药
    61.58± 0.42

    注:与正常对照组值比较:*P<0.05,**P<0.01

    2.3 肠组织PAF含量变化:烧注组致伤后0.5小时肠组织PAF含量即较正常组升高,6小时达高峰,持续至24小时仍显著高于正常对照组。单烧组致伤后6~24小时肠组织PAF显著高于正常对照组,高峰值在伤后12小时。单注组致伤后12小时肠组织PAF含量与正常对照组有显著差异(表2)。

    表2 4组大鼠致伤后不同时间点肠组织PAF含量变化(±s)ng/g 组别

    致伤后时间(h)

    0.25
, http://www.100md.com
    0.5

    1

    3

    6

    12

    24

    72

    烧注组

    0.83±0.26

    1.43±0.32*

    2.31±0.22*

    2.19±0.23*
, 百拇医药
    3.13±0.36**

    2.63±0.51*

    2.30±0.23*

    1.23±0.26

    单烧组

    0.71±0.29

    0.74±0.22

    0.74±0.26

    0.82±0.26

    1.81±0.35*

    2.43±0.27*
, 百拇医药
    2.08±0.16*

    0.78±0.23

    单注组

    0.71±0.14

    0.74±0.24

    0.76±0.24

    0.84±0.20

    1.34±0.24

    2.28±0.23*

    0.83±0.22

    0.73±0.14
, 百拇医药
    正常对照组

    0.69±0.16

    注:与正常对照组值比较:*P<0.05,**P<0.01

    2.4 肠组织XO活性变化:烧注组致伤后1~24小时肠组织XO含量显著高于正常对照组,高峰值在伤后3小时。单烧组和单注组致伤后6~24小时肠组织XO含量显著高于正常对照组,高峰值在伤后12小时(表3)。烧注组致伤后肠组织XO活性与PAF含量呈显著正相关,r=0.917,P<0.005。

    表3 4组大鼠致伤后不同时间点肠组织XO活性变化(±s)mU/g 组别

    致伤后时间(h)
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    0.25

    0.5

    1

    3

    6

    12

    24

    72

    烧注组

    80.01±16.64

    96.98±21.17

    237.93±26.71**

    302.08±24.84**
, 百拇医药
    259.30±31.26**

    247.93±36.03**

    214.05±27.80*

    114.30±21.47

    单烧组

    8.52±25.18

    81.75±19.20

    89.30±24.04

    108.22±27.57

    182.97±28.36*
, 百拇医药
    238.93±20.87**

    184.22±26.97*

    101.45±18.45

    单注组

    80.04±18.63

    89.80±19.67

    98.54±21.66

    101.74±17.84

    161.86±23.64*

    209.68±22.80*
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    181.48±22.42*

    82.52±20.18

    正常对照组

    76.07±14.82

    注:与正常对照组值比较:*P<0.05,**P<0.01

    2.5 肠组织MDA含量变化:烧注组致伤后1小时肠组织MDA含量即较正常组升高,6小时达高峰,持续至72小时仍显著高于正常对照组。单烧组致伤后6~24小时肠组织MDA含量显著高于正常对照组,高峰值在伤后12小时。单注组致伤后12小时肠组织MDA含量与正常对照组有显著差异(表4)。烧注组致伤后肠组织MDA含量与PAF含量呈显著正相关,r=0.981,P<0.001。

, 百拇医药     表4 4组大鼠致伤后不同时间点肠组织MDA含量变化(±s)μmol/g 组别

    致伤后时间(h)

    0.25

    0.5

    1

    3

    6

    12

    24

    72

    烧注组

, 百拇医药     1.64±0.45

    2.15±0.37

    3.36±0.47**

    3.27±0.54**

    4.51±0.94**

    4.08±0.72**

    3.44±0.70**

    2.46±0.71*

    单烧组

    1.53±0.55
, 百拇医药
    1.63±0.55

    1.62±0.51

    1.76±0.58

    2.39±0.47*

    3.59±0.54**

    2.53±0.42*

    1.64±0.60

    单注组

    1.54±0.42

    1.55±0.62

    1.60±0.58
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    1.64±0.66

    1.92±0.59

    2.69±0.69*

    1.79±0.72

    1.64±0.68

    正常

    对照组

    1.56±0.35

    注:与正常对照组值比较:*P<0.05,**P<0.01

    2.6 PLA2染色:正常对照组PLA2染色呈阴性。烧注组致伤后0.5小时即可见PLA2染色呈阳性,1、6和12小时呈强阳性,阳性反应物主要位于肠上皮细胞及巨噬细胞细胞膜。单烧组和单注组致伤后6小时PLA2染色呈阳性,12小时呈中度阳性,阳性反应物亦主要位于肠上皮细胞及巨噬细胞细胞膜。
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    3 讨 论

    PAF是经PLA2作用后生成的具有广泛生物学活性的脂质介质,在肠粘膜损害中起着重要作用[6]。本实验结果显示,烧注组伤后0.5小时PAF即显著高于正常对照组,6小时达高峰,持续至24小时仍显著高正常对照组;肠组织XO、MDA随PAF的增高而升高,且分别与PAF呈显著正相关,在肠组织PAF的高峰期,肠粘膜损害更明显。提示PAF在肠粘膜损害中起着重要作用。

    值得注意的是,烧注组致伤后PLA2活化、PAF产生、XO活化及自由基产生峰值和肠粘膜明显损害并非依次出现,我们认为这是由于PAF、XO与肠粘膜巨噬细胞活化、中性粒细胞浸润、自由基产生之间存在复杂的网络调节。烧伤合并内毒素注射后常伴有不同程度的休克,机体为保护心、脑等重要内脏器官而使肠道血流量相对减少,而循环中的内毒素能引起肠粘膜中形成大量PAF[7],后者再诱导释放缩血管物质如多肽类白细胞介导因子,造成肠粘膜低血流灌注,导致肠上皮细胞XO的活化;肠粘膜巨噬细胞受到内毒素、PAF、肿瘤坏死因子(TNF)等刺激后活化[8],这两者产生自由基参与肠粘膜初次受损过程。此后肠组织PAF诱导前列腺素及其它扩血管物质释放,在肠粘膜局部形成再灌注,提供大量分子氧而促进大量氧自由基产生和释放,同时由于PAF及XO活化产生的氧自由基引起大量中性粒细胞浸润、活化、释放氧自由基,进一步促进了肠粘膜损害的发展[9]
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    以往认为肠组织PAF主要来源于炎性细胞如中性粒细胞。本实验发现在中性粒细胞未明显浸润之前,肠组织PLA2已明显活化,PAF已明显升高,提示粘膜固有细胞是肠源性PAF的重要来源,由其产生PAF通过PAF受体作用于邻近的细胞引起这些细胞内Ca2+升高,蛋白水解酶激活,从而引起细胞内包括XO在内的多种酶活化[10],导致自身损伤和继续损伤邻近的细胞可能在肠粘膜损害中起着一定的作用。

    作者简介:王水明(1970-),男(汉族),四川仁寿人,博士,助教。

    参考文献:

    [1]Swank G M,Deitch E A.Role of the gut in multiple organ failure:bacterial translocation and permeability.World J Surg,1996,20(4):411-417.
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    [3]刘友生,晏良遂.烧伤复合内毒素血症对肝脏的损害及其意义的研究.中华整形烧伤外科杂志,1994, 10:142.

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    [8]Sun Ximing,Mackendrick W,Tien J,et al.Endogenous bacterial toxins are required for the injurious action of plateletactivating factor in rats.Gastroenterology,1995,109:83-88.

    [9]Beyer A J,Smalley D M,Shyr Y M,et al.PAF and CD18 mediate neutrophil infiltration in upper gastrointestinal tract during intraabdominal sepsis.Am J Phsiol,1998,275(3Ptl):G467-G472.

    [10]Qu W M,Rozenfeld R A,Huang W,et al.The role of xanthine oxidase in platelet activating factor induced intestinal injury in the rat.Gut,1999,44(2):203-211.

    收稿日期:1999-09-21

    修稿日期:1999-12-27, 百拇医药