丙氨酰谷氨酰胺对急性重症胰腺炎大鼠早期肺功能的保护

张艳军 胡艳玲 王宝民

急性胰腺炎(AP)按病情轻重分为轻型 AP(MAP)、重型AP(SAP);SAP并发症多,发病机制复杂。临床发现,SAP患者中有 15% ～20%合并急性呼吸窘迫综合征,其病死率高达50%[1]。动物实验证实,SAP早期已有不同程度的肺功能损伤,所以对SAP进行早期干预治疗是有积极意义的[2]。谷氨酰胺是胰腺内外分泌细胞的重要呼吸底物,同时是维持肺组织中各种细胞如血管内皮细胞、肺泡上皮细胞、淋巴细胞的结构与功能的重要底物与调节因子。本研究拟探讨谷氨酰胺对 SAP大鼠肺功能保护作用的机制,为临床治疗提供参考。

1 材料与方法

1.1 动物模型制备及分组 健康成年雄性清洁级 SD大鼠 30只(由华北煤炭医学院实验动物中心提供),体重 300～400 g;随机分为正常对照组、胰腺炎组和谷氨酰胺组,每组 10只。3组一般资料差异无统计学意义(P＞0.05)。

1.2 检测指标及方法 实验动物术前禁食 12 h,自由饮水,胰腺炎组采用质量分数为 5%的牛磺胆酸钠 0.1ml/100 g(购自美国 Sigma公司)逆行性胰胆管注射制备动物模型;谷氨酰胺组分别于术前30min及术后 2h经后肢内侧皮下注射1.2g/kg谷氨酰胺(华瑞制药公司生产,商品名力肽);正常对照组及胰腺炎组注射同等量的无菌 0.9%氯化钠溶液。实验动物术后禁食,自由饮水。 3组分别于术后 30min、1 h、2 h、5h以 2%戊巴比妥钠溶液腹腔内注射麻醉动物,腹主动脉取血 0.5～1ml,用美国产 i-STAT全自动血气分析仪测动脉血氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PCO2)及氧合指数(PaO2/FiO2)。

1.3 病理学检测 实验结束后立即腹主动脉放血处死动物,开胸取右下肺,称湿重(W),然后放入 70℃烤箱内烤至恒重后称干重(D),计算肺组织 W/D比值。右上肺叶常规固定、切片、包埋,HE染色做肺组织病理分析。

1.4 统计学分析 应用 SPSS 11.5统计软件,计量资料以±s表示,组间比较采用t检验,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺组织 W/D比值 正常对照组(4.23±0.02),胰腺炎组(4.89±0.86),谷氨酰胺组(4.47±0.13);与胰腺炎组相比,谷氨酰胺组 W/D值明显降低(P＜0.05),但较正常对照组仍偏高(P＜0.05)。

2.2 血气分析动态变化比较 与正常对照组相比,2组 PaO2/FiO2及 PaO2明显下降,PCO2逐渐升高,谷氨酰胺组 2 h后各项值恢复较快(P＜0.05或 ＜0.01)。见表 1。

表1 3组血气分析变化比较n=10,±s

表1 3组血气分析变化比较n=10,±s

注：1mm Hg=0.133 kPa;与正常对照组比较,＊P＜0.05,#P＜0.01

指标 30min 1 h 2 h 5 h PaO2(mm Hg)正常对照组 142±13 136±33 133±24 125±32胰腺炎组 107±31 82±13 76±12＊ 68±32＊谷氨酰胺组 117±24 88±21＊ 98±31＊# 120±22＊#PCO2(mm Hg)正常对照组 35.2±3.2 36±6 6±5 36±4胰腺炎组 38.4±2.2 33±8 32±5＊ 36±9＊谷氨酰胺组 37.5±2.7 35±7＊ 37±5＊# 36±4＊#PaO2/FiO2正常对照组 355±24 348±50 345±34 310±54胰腺炎组 268±44 205±37 192±47＊ 171±53＊谷氨酰胺组 292±52 219±33 244±43＊# 306±33＊#

2.3 肺组织病理学改变 肉眼观察,正常对照组肺外观色泽粉红,镜下观察肺组织未见异常。胰腺炎组肺外观充血水肿明显,镜下可见较多肺泡萎陷,并见间质出血、充血及大量中性粒细胞浸润。谷氨酰胺组间质出血水肿及细胞浸润现象等均减轻。

3 讨论

在 SAP胰外器官损害中,肺损伤是急性期最常见、最主要的死亡原因,研究证明,SAP时的全身炎性反应综合征(SIRS)是引起肺损伤及多器官功能障碍综合征(MODS)的重要因素[3]。一方面是炎症反应发展的结果;另一方面,通过引起机体缺氧、细胞坏死变性,刺激多种细胞因子和炎性介质释放[4]。内毒素或细菌刺激机体释放过量炎性介质所形成的“瀑布样”级联反应是 SAP病情加重的重要环节[5]。谷氨酰胺参与修复肠上皮维持肠黏膜屏障功能,防止肠道细菌和毒素易位,减少肠源性感染,研究表明,SAP患者出现肺部X线片异常时,肺组织释放谷氨酰胺增加而发展成急性呼吸窘迫综合征(ARDS)时释放终止。谷氨酰胺为非必需氨基酸,也是体内含量最多的氨基酸,在创伤感染等应激状态下,分解代谢超过合成代谢,蛋白质分解增加,出现负氮平衡等,同时可降低肠黏膜免疫屏障[6]。本实验于 SAP早期通过补充外源性谷氨酰胺,不但有效地改善了机体蛋白质代谢,而且可以拮抗细菌、内毒素及炎性介质的放,通过动态监测血气指标、PaP2/FiO2并经光镜下观察病理学改变等了解肺功能的变化,疗效令人较满意。随着临床临床治疗技术的发展,近年来国际上ARDS病死率已由原来的 75%降到 25%～40%,但在我国北京和上海的流行病学调查报告中,ARDS病死率仍高达 50.0%～68.7%[7]。急性肺损伤是 AP尤其 SAP最常见的并发症,ARDS是其病情进展的结果,它对患者的病情和预后有着重要的影响。本研究应用中药复方制剂,对SAP这一特殊病种的肺功能进行监测,并对治疗的基础理论进行了初步探讨,相信随着研究的不断深入,将明显改善重症胰腺炎患者的预后。

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2 宋润波.急性胰腺炎治疗的研究进展.河北医药,2009,31：1365-1376.

3 虞文魁,李维勤,李宁,等.急性胰腺炎并发急性肺损伤的影响因素及临床意义.中国危重病急救医学,2004,16：100-102.

4 张心灵,黎檀实.重症急性胰腺炎并发急性肺损伤的临床分析.中国全科医学,2008,11：778-781.

5 刘宝,潘爱军,周树生,等.重症胰腺炎的早期个体化综合征-附 110例分析.中国危重病急救医学,2006,18：169-171.

6 Fukatsu K,Sakamoto S,Hara E.Gut ischem ia-reperfusion affects gut mucosal immunity：a possiblemechanism for infectious complications after severe surgical.Crit CareMed,2006,34：182-187.

7 周云霞.重症急性胰腺炎的内科治疗现状及进展.疑难病杂志,2006,5：238-239.