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编号:10284235
精氨酸增强全肠外营养对急性胰腺炎大鼠肠粘膜屏障的影响
http://www.100md.com 《肠外与肠内营养》 2000年第4期
     作者:孙东升 王为忠 王俊义 陈冬利 罗兰

    单位:(第四军医大学西京医院胃肠外科,陕西 西安 710032)

    关键词:急性胰腺炎;精氨酸;全肠外营养;一氧化氮;肠粘膜屏障

    肠外与肠内营养000403 摘要: 目的:探讨精氨酸增强TPN对急性胰腺炎(AP)大鼠肠粘膜屏障的影响。 方法:雄性SD大鼠64只,随机分成:①对照组(n=16);②AP组(n=16);③AP+TPN组(TPNs组n=16);④AP+TPN+精氨酸组(TPNa组n=16)。分别于建立急性胰腺炎模型后第1及第5天剖杀每组8只大鼠取材,检测肠粘膜一氧化氮(NO)、丙二醛、蛋白质含量、肠系膜淋巴结及门静脉血细菌移位率。 结果:与对照组比较,术后1天及5天时,AP组肠粘膜丙二醛含量及肠系膜淋巴结细菌移位率显著升高;5天时蛋白质含量显著降低,而门静脉血细菌移位率明显升高。与TPNs组比较,TPNa组1天时肠粘膜NO含量即明显升高;肠系膜淋巴结细菌移位率显著降低;5天时肠粘膜NO与蛋白质含量均显著升高;丙二醛含量显著降低。 结论:急性胰腺炎可引起肠粘膜屏障损害;精氨酸增强TPN具有保护肠粘膜屏障的作用。
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    中图分类号:R657.51 文献标识码: A

    文章编号:1007-810X(2000)04-0196-03

    Effect of arginine enriched TPN on gut barrier of rats with acute pancreatitis

    SUN Dong-sheng,WANG Wei-zhong,WANG Jun-yi,CHEN Dong-li,LUO Lan

    (Department of Gastrointestinal Surgery,Xijing Hospital,Fourth Military Medical University,Xian 710032,Shaanxi,China)

    Abstract: Objectives:To investigate the effect of arginine enriched TPN on gut barrier of rats with acute pancreatitis. Methods:64 SD rats were divided into four groups at random:1.Control group(sham-operated,n=16);2.AP group(n=16);3.AP+TPN group(TPNs group,n=16);4.AP+TPN+Arginine group (TPNa group,n=16).Every 8 rats in each group were sacrificed on day 1 and day 5 after inducing acute pancreatitis respectively.The level of nitric oxide(NO),malondialdehyde,protein in intestinal mucosa and bacterial translocation rates were measured. Results:Compared with control group on day 1 and day 5 after induction of acute pancreatitis.The level of malondialdehyde in intestinal mucosa and bacterial translocation rates of mesenteric lymphaden of AP group increased significantly(P<0.01,P<0.05);The level of protein in intestinal mucosa decreased and bacterial translocation rates in portal vein increased significantly on day 5(P<0.01).Compared with TPNs group,the level of NO in intestinal mucosa increased and bacterial translocation rates of mesenteric lymphaden of TPNa group decreased significantly on day 1(P<0.05).On day 5,the level of NO and protein in intestinal mucosa increased significantly(P<0.05,P<0.01),and malondialdehyde decreased significantly(P<0.01). Conclusion:Acute pancreatitis may cause the damage of gut barrier;Arginine enriched TPN has protective effect on gut barrier of rats with acute pancreatitis.
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    Key words:Acute pancreatitis; Arginine; Total parenteral nutrition; Nitric oxide; Gut barrier

    0 引言

    急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)可引起胃肠功能紊乱、肠粘膜上皮坏死等病理变化,但其发病机制目前尚不完全清楚,近年来研究表明,一氧化氮(nitric oxide,NO)可能参与其病理生理过程。本实验旨在探讨精氨酸增强TPN对急性胰腺炎肠粘膜屏障损害的影响。

    1 材料与方法

    1.1 动物模型与分组 雄性SD大鼠64只,体重180~220 g,随机分成:①对照组(n=16),行虚拟手术;②AP组(n=16);③AP+TPN组(TPNs组n=16);④AP+TPN+精氨酸组(TPNa组n=16)。各组分别于制成胰腺炎模型后第1天及第5天剖杀取材。
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    1.2 急性胰腺炎大鼠模型的建立 参照Kaplan等[1]方法采用1%戊巴比妥钠1 ml/kg腹腔注射麻醉后,穿刺胰胆管,恒压下1 min内注入4%牛磺胆酸钠溶液1 ml/kg。

    1.3 TPN模型的建立 参照Steiger等[2]方法经颈外静脉置入外径为0.9 mm的软硅胶管,将硅胶管由颈背部皮下引出,穿过螺旋式保护弹簧与旋转装置相连。TPN液以微量输液泵维持24 h均匀输入,输液速率10 ml/(kg.h)。

    1.4 营养液配方 参照张利华等[3]方法,精氨酸增强TPN组给予占总热能2%的精氨酸,各组均等氮、等热量,每天提供非氮热量993 kJ/kg(223 kcal/kg),供氮1.5 g/kg,非氮热量与氮的比例为116∶1(表1)。

    表1 TPN溶液配方(100 ml)
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    Table 1 TPN infusion formals(100 ml)

    TPN

    TPN+精氨酸

    50%葡萄糖(ml)

    24

    24

    20%英脱利匹特(ml)

    16

    16

    7%凡命(ml)

    59

    52
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    10%精氨酸(ml)

    5.0

    等渗盐水(ml)

    2.0

    水乐维他(ml)

    0.4

    0.4

    维他利匹特(ml)

    0.4

    0.4

    安达美(ml)

    0.4

    0.4
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    肝素(U)

    75

    75

    胰岛素(U)

    4

    4

    1.5 肠粘膜NO含量测定 将肠粘膜组织按10%加等渗盐水匀浆,4℃,4 800 r/min离心30 min取上清。采用南京建成生物制品研究所NO-2/NO-3试剂盒,测定肠粘膜组织中NO-2/NO-3水平,间接反映NO的含量。

    1.6 肠粘膜MDA含量测定 标本制备同上。采用硫代巴比妥酸荧光法[4]测定肠粘膜组织MDA含量。
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    1.7 肠粘膜蛋白质含量测定 标本制备同上。采用Lowry等[5]方法测定肠粘膜组织蛋白含量。

    1.8 细菌培养 严格无菌条件下取大鼠肠系膜淋巴结,按10%加等渗盐水匀浆后,取匀浆液与门静脉血分别接种于中国兰培养基平皿内,37℃条件下孵育24 h。平皿内有细菌菌落生长时,则认为淋巴结或血液含有活细菌。

    1.9 统计学处理 细菌移位率以χ2检验统计结果,数据以(±s)表示,作随机资料的t检验,P<0.05为差异显著。

    2 结果

    2.1 精氨酸增强TPN对急性胰腺炎大鼠肠粘膜NO含量的影响 术后1天时急性胰腺炎大鼠肠粘膜NO含量各组较对照组显著升高(P<0.01),TPNs组与AP组无显著差异(P>0.05),而TPNa组较TPNs组显著升高(P<0.05),和AP组比较升高亦显著(P<0.05)。术后5天时,TPNs组较AP组升高显著(P<0.05),而TPNa组亦高于TPNs组(P<0.05),和AP组及对照组相比更加显著(P<0.01)(表2)。
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    表2 精氨酸增强TPN对肠粘膜NO含量的影响

    (nmol/g)

    Table 2 Effect of arginine enriched TPN on level of NO in intestinal mucosa 组别

    n

    1天

    5天

    对照组

    8

    1.28±0.35

    1.26±0.31

    AP组
, 百拇医药
    8

    2.07±0.48##

    1.04±0.23

    TPNs组

    8

    2.02±0.41##

    1.57±0.34*

    TPNa组

    8

    2.53±0.47*##

    2.03±0.46**△##
, 百拇医药
    与对照组比较#P<0.05 ##P<0.01;与AP组比较

    *P<0.05 **P<0.01;与TPNs组比较△P<0.05

    2.2 精氨酸增强TPN对急性胰腺炎大鼠肠粘膜MDA含量的影响 术后1天时AP组、TPNs组及TPNa组肠粘膜MDA含量即明显高于对照组(P<0.01)。而其各组间无显著差异(P>0.05)。术后5天时TPNs组肠粘膜MDA含量较AP组显著下降(P<0.01);TPNa组较TPNs组亦显著下降(P<0.01),更明显低于AP组(P<0.01),但各组均高于对照组(P<0.01)(表3)。

    表3 精氨酸增强TPN对肠粘膜丙二醛含量的影响

    (μmol/g)

    Table 3 Effect of arginine enriched TPN on level
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    of malondialdehyde in intestinal mucosa 组别

    n

    1天

    5天

    对照组

    8

    55.62±6.40

    54.25±6.35

    AP组

    8

    79.84±10.04##

    142.13±19.25##
, 百拇医药
    TPNs组

    8

    74.13±9.69##

    115.74±14.28##**

    TPNa组

    8

    71.15±9.59*##

    97.06±10.68##**△△

    与对照组比较##P<0.01;与AP组比较**P<0.01;

    与TPNs组比较△△P<0.01
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    2.3 精氨酸增强TPN对急性胰腺炎大鼠肠粘膜蛋白含量的影响 术后1天时肠粘膜蛋白含量各组较对照组及各组间相比无显著差异(P>0.05)。术后5天时AP组、TPNs组及TPNa组均明显低于对照组,但TPNs组较AP组显著升高(P<0.01),而TPNa组较TPNs组亦显著升高(P<0.01),与AP组相比升高更加显著(P<0.01)(表4)。

    表4 精氨酸增强TPN对肠粘膜蛋白含量的影响(mg/cm)

    Table 4 Effect of arginine enriched TPN on

    level of protein in intestinal mucosa 组别

    n

    1天

, http://www.100md.com     5天

    对照组

    8

    5.24±0.32

    5.20±0.28

    AP组

    8

    5.08±0.33

    3.94±0.29##

    TPNs组

    8

    5.10±0.34

, 百拇医药     4.36±0.27##**

    TPNa组

    8

    5.12±0.30

    4.71±0.20##**△△

    与对照组比较##P<0.01;与AP组比较**P<0.01;

    与TPNs组比较△△P<0.01

    2.4 精氨酸增强TPN对急性胰腺炎大鼠细菌移位的影响 术后1天时AP组及TPNs组肠系膜淋巴结细菌移位率明显高于对照组(P<0.05);而TPNa组明显低于AP组及TPNs组(P<0.05),与对照组无显著差异(P>0.05);术后5天时TPNa组门静脉血细菌移位率低于AP组(P<0.05);余各组间差别不显著(P>0.05)(见表5)。
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    表5 精氨酸增强TPN对肠道细菌移位率的影响

    Table 5 Effect of arginine enriched TPN on bacterial translocation rates 组别

    n

    肠系膜淋巴结

    门静脉血

    1天

    5天

    1天

    5天

    对照组

    8
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    0/8

    0/8

    0/8

    0/8

    AP组

    8

    5/8#

    8/8##

    1/8

    8/8##

    TPNs组

    8

, 百拇医药     5/8#

    8/8##

    1/8

    5/8#

    TPNa组

    8

    1/8*△

    7/8##

    0/8

    3/8*

    与对照组比较#P<0.05 ##P<0.01;与AP组比较
, 百拇医药
    *P<0.05;与TPNs组比较△P<0.05

    3 讨论

    急性胰腺炎是一种外科常见病,其病因较多,处理复杂,常可并发感染或多器官功能衰竭。临床上称为“肠源性感染”的细菌移位与外科危重病人多脏器功能衰竭有着密切关系。业已证实,肠粘膜屏障功能衰竭为肠道细菌移位的形态学基础[6]

    急性胰腺炎导致肠粘膜屏障功能障碍的原因很多,主要是由缺血缺氧,中性粒细胞过度聚集,炎性细胞因子、氧自由基等多种因素共同作用引起的,而以氧自由基损害为重[7]。急性胰腺炎时由于胰蛋白酶激活,使黄嘌呤酶作用增强,再作用于次黄嘌呤后产生大量自由基。而氧自由基是一种活性很强的氧化剂,能引起肠粘膜上皮细胞的脂质过氧化,使细胞膜稳定性降低,导致细胞内溶酶体释放;氧自由基还能激活磷脂酶A,使细胞膜上卵磷脂分解;氧自由基可导致血管内血栓素A2异常增高,造成肠粘膜微循环障碍,进一步损害肠粘膜屏障,使其蛋白合成减少,细胞间紧密连接遭到破坏,肠道通透性出现病理性升高,肠道细菌及毒素得以入侵粘膜上皮发生移位。其结果是促发或加重胰腺感染,全身播散性感染和多器官功能衰竭的发生。本实验结果发现,急性胰腺炎早期大鼠粘膜丙二醛含量即升高,与对照组差异显著(P<0.05),并随病程发展进一步升高(P<0.01)。提示氧自由基参与急性胰腺炎所致肠粘膜屏障的损伤过程。
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    合理的营养支持已成为治疗重症胰腺炎的重要措施和影响其预后的重要因素。临床研究发现,合理的营养支持可提高急性胰腺炎的治愈率[8]。尤其在早期,为缓解高代谢消耗,阻止急性胰腺炎的病程进展需尽快抑制胰腺的分泌功能而选用对其刺激小的营养支持物尤为重要。本实验结果发现,急性胰腺炎状态下TPN的应用中未见肠粘膜屏障功能损害加重。相反,肠粘膜细胞屏障得以较好维持,证明其应用是安全的。可能与其改善负氮平衡,减少蛋白质的过度消耗有关。

    本实验结果显示精氨酸增强TPN组蛋白质含量升高,这可能与精氨酸促进多胺、瓜氨酸、鸟氨酸等肠粘膜滋养因子合成,恢复肠粘膜结构的完整性有关。精氨酸增强TPN可明显降低丙二醛含量,提示作为NO前体物质,精氨酸可通过提高NO含量清除部分自由基,减轻肠粘膜脂质过氧化损害[9]。精氨酸增强TPN显著降低肠系膜淋巴结及门静脉血中的细菌移位率。可能与NO可增强巨噬细胞的吞噬能力和活动性及对淋巴因子的反应性和脱氧核糖核酸的合成,有助于杀灭病原微生物有关[10]。此外,NO还具有以下作用:①作为内皮舒张因子,本身可扩张血管平滑肌抑制血小板粘附和聚集,改善肠道缺血缺氧。②维持血管通透性。③抑制白细胞与内皮细胞的粘附及浸润,减轻局部炎症反应。因此,精氨酸增强TPN在急性胰腺炎时具有保护肠粘膜屏障的作用。
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    孙东升(1972-)男黑龙江青冈人,医学硕士,从事普通外科专业。

    参考文献:

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    2000-05-25, http://www.100md.com