肠黏膜屏障损害致肠源性内毒素血症
作者：闫勇 尹致良 田伏洲 李小军
单位：成都军区总医院全军普通外科中心
关键词：肠黏膜屏障；肠源性内毒素；肝门阻断
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【摘要】 目的 研究肠黏膜屏障损害与内毒素血症的相互关系。方法 采用兔做动物模型，在常温无菌条件下机械性阻断肝十二指肠韧带造成肠道缺血、缺氧、肠黏膜屏障损害，肠道内大量内毒素穿过肠壁进入门静脉，造成内毒素血症。于对照组及实验组阻断前和阻断后不同时间，分别采血测血内毒素值，并作肠黏膜的病理检查。结果 肝门阻断后，门静脉血内毒素值明显高于阻断前和对照组(P<0.01)，肠黏膜病理改变也随时间延长，损害逐渐加重。结论 肠道缺血缺氧是肠黏膜屏障损害的直接原因，内毒素与肠黏膜损害形成恶性循环，加重屏障损害。预防和减少肠源性内毒素的产生对指导临床工作有利无弊。
, http://www.100md.com
Endotoxinemia caused by damage of intestinal barrier in rabbits
YAN Yong, YIN Zhiliang, TIAN Fuzhou, et al. General Surgery Center of PLA, General Hospital of Chengdu Command, Chengdu 610083
【Abstract】 Objective To study the relationship between intestinal barrier damage and endotoxinemia. Methods Hepatoduodenal ligament was blocked under normal temperature and aseptic condition in rabbits model to lead to an intestinal anoxia and damage of intestinal mucosa barrier, and then a great quantity of endotoxin would enter portal vein through intestinal wall resulting in endotoxinemia. Endotoxin level of portal vein blood was determined and pathology of intestinal mucosa was examined in control and experimental group, including pre-blockage and different times of post-blockage. Results Endotoxin level was significantly higher after blockage than that before blockage and control (P<0.01). Pathological change of intestinal mucosa aggravated gradually with prolongation of blockage. Conclusion Intestinal anoxia is the direct cause of mucosa damage. Endotoxinemia and intestinal mucosa damage can form a vicious circle aggravating the pathological lesion. Preventing and reducing the forming of endotoxin is beneficial to medical management.
, 百拇医药
【Key words】 Intestinal mucosa barrier Intestinal endotoxin Portal blockage
肠黏膜屏障损害可由多种疾病引起，如严重感染、创伤、休克、重症胰腺炎等。我们采用兔的肝门部血流阻断模型，通过测定门静脉血内毒素值和观察肠黏膜病理变化，了解肠黏膜屏障损害程度与内毒素血症的关系。
材料与方法
一. 主要仪器
CSZO2B型电热保温干燥箱(重庆试验设备厂)，紫外分光光度计(日本)，-30℃深低温冰箱(北京)，PCO290Z二氧化碳培养箱(重庆试验设备厂)。
二. 动物实验
实验组30只兔(成都利华制药厂实验动物室提供)，每只体重2 000～2 500 g，术前禁食12小时。腹腔内注射氯胺酮30～50 mg/kg诱导麻醉，使动物停止躁动，耳缘静脉滴注戊巴比妥钠0.03 g/kg全麻。腹部剪毛、消毒，腹正中切口入腹，分离肝十二指肠韧带，取样后用无损伤血管钳阻断肝十二指肠韧带血流并计时，分别于15、20、30、60分钟抽门静脉血作内毒素测定及取肠黏膜做病理观察。对照组10只兔，开腹后不阻断门静脉血流，抽血及取肠黏膜所进行的测定及观察内容同实验组。
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三. 血内毒素测定
采用上海伊华临床医学科技公司提供的鲎试剂Ⅱ型，按说明制定标准曲线，即将已知内毒素标准曲线稀释至1.0 EU/mL、0.5 EU/mL、0.25 EU/mL、0.125 EU/mL、0.0625 EU/mL、0.03 EU/mL，使用紫外分光光度计测定各浓度的吸光度，订出标准曲线。将-20℃保存的血标本置恒温融化后，取血浆0.1 mL，加Tris-HC10.2 mL，灭热原0.9%氯化钠溶液0.2 mL混匀，置100℃水浴10分钟，离心，取上清0.1 mL测定其吸光度，从标准曲线中查出相应的内毒素含量。
四. 统计处理
所得血内毒素值资料采用方差分析。
结 果
一. 血内毒素值测定结果
, 百拇医药
实验组门静脉血中内毒素含量明显高于对照组(P<0.01)，且随时间延长，内毒素值升高越明显，见表1。
表1 肝门血流阻断前后门静脉血中内毒素变化(EU/mL)(x±s)
组别
兔数
组断前
阻断后15′
20′
30′
60′
实验组
30
, http://www.100md.com
0.423±0.09
1.310±0.14*△
2.004±0.16*
2.7±0.08*
4.7±0.21*
对照组
10
0.381±0.05
0.410±0.02
0.439±0.04
0.5±0.02
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0.4±0.06
注：与对照组对应点比较，*P<0.01；与阻断前比较，△P<0.05。
二. 肠黏膜病理改变
肝门血流阻断后光镜下发现肠黏膜淤血、水肿，毛细血管充血、炎性细胞浸润，随阻断时间延长，黏膜损害加重，部分黏膜顶端绒毛脱落，黏膜细胞肿胀、坏死，而对照组肠黏膜无明显损害迹象。电镜下，阻断20分钟后，吸收细胞中可见少部分细胞基膜脱落，游向肠腔，绒毛出现长短不齐，并有部分缺失；线粒体肿胀，粗面内质网扩张，细胞间连接复合体结构模糊不清，并有部分断裂和消失，细胞间隙普遍明显增宽，大量炎性细胞浸润。随阻断时间延长，连接复合体分离，消失加重，细胞游出，线粒体溶化，嵴断裂，核周围间隙扩张，部分黏膜有坏死。
讨 论
肠黏膜具有丰富的血管和大约10平方米的面积[1]，需要充足的血液循环以保证肠黏膜的血流灌注，维护正常的屏障功能。由于肠绒毛的氧交换特点，绒毛顶端的氧张力明显低于动脉，一旦感染、创伤、休克等多种疾病发生时，空肠、远端回肠和结肠黏膜及黏膜下层血流减少，肠黏膜组织氧合作用减弱，发生上皮细胞损害，肠黏膜屏障功能减低。本实验研究表明：肝门阻断血流15分钟后门静脉内毒素值明显高于阻断前和对照组(P<0.01)，肠黏膜病理改变也证实随血流阻断时间延长，细胞损害逐渐加重。这就证明肠道血液循环障碍，低灌流量是肠黏膜屏障损害的直接原因。
, 百拇医药
内毒素是细菌感染时致病的主要毒力因素，肠黏膜屏障损害可造成内毒素血症。内毒素的作用包括：(1)激活膜上腺苷酸环化酶，损伤溶酶体膜和线粒体膜，加重黏膜上皮细胞损害；(2)激活血管活性物质，影响血管舒缩功能，引起肠道血液灌流不足，加重肠黏膜屏障功能损害；(3)激活补体系统、凝血系统、纤溶系统及激肽系统，引起骨髓坏死及末梢血液中的细胞数量变化；(4)影响糖代谢过程；(5)激活单核巨噬细胞系统，对内毒素产生耐受性，激活淋巴细胞产生抗体及干扰素，增强抗感染的非特异性免疫力以及诱生肿瘤坏死因子，使肿瘤细胞坏死引起发热反应，Shwartzman反应、血小板减少等。内毒素的生物活性，尤其在机体内的表现错综复杂，各活性之间常相互联系，相互促进或制约，在体内或特定的体外条件下所表现的活性，有时为数种活性综合作用的结果。
肠黏膜屏障损害所致肠源性内毒素及细菌移位已逐渐被人们认清其重要性，它在多器官功能衰竭的发病过程中有关键性作用[2，3]。加强和深入对肠黏膜屏障损害的研究，预防和减少肠源性内毒素的产生和吸收对指导临床工作有重要意义。
, 百拇医药
参考文献
1 蒋朱明，王秀荣，刘跃武.肠黏膜屏障损害与肠外、肠内营养的改进.中华消化杂志1997；4：231-233.
2 Swank GM, Deitch EA. Role of the gut in multiple organ failure: bacterial translocation and permeability changes. World J Surg 1996;4:411-417.
3 Carrico CJ, Meakins JL, Marshall JC, et al. Multiple organ failure syndrome: the gastrointestinal tract: the “motor” of MOF. Arch Surg 1996;121:197-200.
(收稿：1999-07-10 修回：1999-10-05), 百拇医药
单位：成都军区总医院全军普通外科中心
关键词：肠黏膜屏障；肠源性内毒素；肝门阻断
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【摘要】 目的 研究肠黏膜屏障损害与内毒素血症的相互关系。方法 采用兔做动物模型，在常温无菌条件下机械性阻断肝十二指肠韧带造成肠道缺血、缺氧、肠黏膜屏障损害，肠道内大量内毒素穿过肠壁进入门静脉，造成内毒素血症。于对照组及实验组阻断前和阻断后不同时间，分别采血测血内毒素值，并作肠黏膜的病理检查。结果 肝门阻断后，门静脉血内毒素值明显高于阻断前和对照组(P<0.01)，肠黏膜病理改变也随时间延长，损害逐渐加重。结论 肠道缺血缺氧是肠黏膜屏障损害的直接原因，内毒素与肠黏膜损害形成恶性循环，加重屏障损害。预防和减少肠源性内毒素的产生对指导临床工作有利无弊。
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Endotoxinemia caused by damage of intestinal barrier in rabbits
YAN Yong, YIN Zhiliang, TIAN Fuzhou, et al. General Surgery Center of PLA, General Hospital of Chengdu Command, Chengdu 610083
【Abstract】 Objective To study the relationship between intestinal barrier damage and endotoxinemia. Methods Hepatoduodenal ligament was blocked under normal temperature and aseptic condition in rabbits model to lead to an intestinal anoxia and damage of intestinal mucosa barrier, and then a great quantity of endotoxin would enter portal vein through intestinal wall resulting in endotoxinemia. Endotoxin level of portal vein blood was determined and pathology of intestinal mucosa was examined in control and experimental group, including pre-blockage and different times of post-blockage. Results Endotoxin level was significantly higher after blockage than that before blockage and control (P<0.01). Pathological change of intestinal mucosa aggravated gradually with prolongation of blockage. Conclusion Intestinal anoxia is the direct cause of mucosa damage. Endotoxinemia and intestinal mucosa damage can form a vicious circle aggravating the pathological lesion. Preventing and reducing the forming of endotoxin is beneficial to medical management.
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【Key words】 Intestinal mucosa barrier Intestinal endotoxin Portal blockage
肠黏膜屏障损害可由多种疾病引起，如严重感染、创伤、休克、重症胰腺炎等。我们采用兔的肝门部血流阻断模型，通过测定门静脉血内毒素值和观察肠黏膜病理变化，了解肠黏膜屏障损害程度与内毒素血症的关系。
材料与方法
一. 主要仪器
CSZO2B型电热保温干燥箱(重庆试验设备厂)，紫外分光光度计(日本)，-30℃深低温冰箱(北京)，PCO290Z二氧化碳培养箱(重庆试验设备厂)。
二. 动物实验
实验组30只兔(成都利华制药厂实验动物室提供)，每只体重2 000～2 500 g，术前禁食12小时。腹腔内注射氯胺酮30～50 mg/kg诱导麻醉，使动物停止躁动，耳缘静脉滴注戊巴比妥钠0.03 g/kg全麻。腹部剪毛、消毒，腹正中切口入腹，分离肝十二指肠韧带，取样后用无损伤血管钳阻断肝十二指肠韧带血流并计时，分别于15、20、30、60分钟抽门静脉血作内毒素测定及取肠黏膜做病理观察。对照组10只兔，开腹后不阻断门静脉血流，抽血及取肠黏膜所进行的测定及观察内容同实验组。
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三. 血内毒素测定
采用上海伊华临床医学科技公司提供的鲎试剂Ⅱ型，按说明制定标准曲线，即将已知内毒素标准曲线稀释至1.0 EU/mL、0.5 EU/mL、0.25 EU/mL、0.125 EU/mL、0.0625 EU/mL、0.03 EU/mL，使用紫外分光光度计测定各浓度的吸光度，订出标准曲线。将-20℃保存的血标本置恒温融化后，取血浆0.1 mL，加Tris-HC10.2 mL，灭热原0.9%氯化钠溶液0.2 mL混匀，置100℃水浴10分钟，离心，取上清0.1 mL测定其吸光度，从标准曲线中查出相应的内毒素含量。
四. 统计处理
所得血内毒素值资料采用方差分析。
结 果
一. 血内毒素值测定结果
, 百拇医药
实验组门静脉血中内毒素含量明显高于对照组(P<0.01)，且随时间延长，内毒素值升高越明显，见表1。
表1 肝门血流阻断前后门静脉血中内毒素变化(EU/mL)(x±s)
组别
兔数
组断前
阻断后15′
20′
30′
60′
实验组
30
, http://www.100md.com
0.423±0.09
1.310±0.14*△
2.004±0.16*
2.7±0.08*
4.7±0.21*
对照组
10
0.381±0.05
0.410±0.02
0.439±0.04
0.5±0.02
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0.4±0.06
注：与对照组对应点比较，*P<0.01；与阻断前比较，△P<0.05。
二. 肠黏膜病理改变
肝门血流阻断后光镜下发现肠黏膜淤血、水肿，毛细血管充血、炎性细胞浸润，随阻断时间延长，黏膜损害加重，部分黏膜顶端绒毛脱落，黏膜细胞肿胀、坏死，而对照组肠黏膜无明显损害迹象。电镜下，阻断20分钟后，吸收细胞中可见少部分细胞基膜脱落，游向肠腔，绒毛出现长短不齐，并有部分缺失；线粒体肿胀，粗面内质网扩张，细胞间连接复合体结构模糊不清，并有部分断裂和消失，细胞间隙普遍明显增宽，大量炎性细胞浸润。随阻断时间延长，连接复合体分离，消失加重，细胞游出，线粒体溶化，嵴断裂，核周围间隙扩张，部分黏膜有坏死。
讨 论
肠黏膜具有丰富的血管和大约10平方米的面积[1]，需要充足的血液循环以保证肠黏膜的血流灌注，维护正常的屏障功能。由于肠绒毛的氧交换特点，绒毛顶端的氧张力明显低于动脉，一旦感染、创伤、休克等多种疾病发生时，空肠、远端回肠和结肠黏膜及黏膜下层血流减少，肠黏膜组织氧合作用减弱，发生上皮细胞损害，肠黏膜屏障功能减低。本实验研究表明：肝门阻断血流15分钟后门静脉内毒素值明显高于阻断前和对照组(P<0.01)，肠黏膜病理改变也证实随血流阻断时间延长，细胞损害逐渐加重。这就证明肠道血液循环障碍，低灌流量是肠黏膜屏障损害的直接原因。
, 百拇医药
内毒素是细菌感染时致病的主要毒力因素，肠黏膜屏障损害可造成内毒素血症。内毒素的作用包括：(1)激活膜上腺苷酸环化酶，损伤溶酶体膜和线粒体膜，加重黏膜上皮细胞损害；(2)激活血管活性物质，影响血管舒缩功能，引起肠道血液灌流不足，加重肠黏膜屏障功能损害；(3)激活补体系统、凝血系统、纤溶系统及激肽系统，引起骨髓坏死及末梢血液中的细胞数量变化；(4)影响糖代谢过程；(5)激活单核巨噬细胞系统，对内毒素产生耐受性，激活淋巴细胞产生抗体及干扰素，增强抗感染的非特异性免疫力以及诱生肿瘤坏死因子，使肿瘤细胞坏死引起发热反应，Shwartzman反应、血小板减少等。内毒素的生物活性，尤其在机体内的表现错综复杂，各活性之间常相互联系，相互促进或制约，在体内或特定的体外条件下所表现的活性，有时为数种活性综合作用的结果。
肠黏膜屏障损害所致肠源性内毒素及细菌移位已逐渐被人们认清其重要性，它在多器官功能衰竭的发病过程中有关键性作用[2，3]。加强和深入对肠黏膜屏障损害的研究，预防和减少肠源性内毒素的产生和吸收对指导临床工作有重要意义。
, 百拇医药
参考文献
1 蒋朱明，王秀荣，刘跃武.肠黏膜屏障损害与肠外、肠内营养的改进.中华消化杂志1997；4：231-233.
2 Swank GM, Deitch EA. Role of the gut in multiple organ failure: bacterial translocation and permeability changes. World J Surg 1996;4:411-417.
3 Carrico CJ, Meakins JL, Marshall JC, et al. Multiple organ failure syndrome: the gastrointestinal tract: the “motor” of MOF. Arch Surg 1996;121:197-200.
(收稿：1999-07-10 修回：1999-10-05), 百拇医药