卡托普利在大鼠重症急性胰腺炎肺损伤中的保护作用

卡托普利在大鼠重症急性胰腺炎肺损伤中的保护作用
李顺乐;陈熹;张心武;吴涛;纪宗正
【摘要】目的研究卡托普利对大鼠重症急性胰腺炎(SAP)肺损伤的保护作用,并探讨其可能机制.方法 72只健康雄性SD 大鼠随机分为假手术组(SO组),重症急性胰腺炎组(SAP组),卡托普利干预组(CAP组).在术后1,6,12h动态观察大鼠胰腺、肺组织病理学改变以及血清淀粉酶,肺组织髓过氧化物酶(MPO)活性变化.ELISA法检测肺组织匀浆TNF-a,Ang Ⅱ活性.结果卡托普利千预组胰腺及肺组织病理学改变较SAP组明显减轻,MPO活性6h,12h明显低于SAP 组(P<0.05),各时点血清淀粉酶较SO组升高,卡托普利干预组肺组织TNF-a,Ang Ⅱ各时点较SO组明显升高(P<0.01),但其与SAP组相比6,12h明显降低(P<0.05).结论卡托普利对大鼠重症急性胰腺炎导致的肺损伤的具有一定的保护作用.
【期刊名称】《南方医科大学学报》
【年(卷),期】2010(030)012
【总页数】4页(P2742-2745)
【关键词】重症急性胰腺炎;肺损伤;卡托普利;肿瘤坏死因子-α
【作者】李顺乐;陈熹;张心武;吴涛;纪宗正
【作者单位】西安交通大学医学院第二附属医院普外科,陕西西安,710004;西安交通大学医学院第二附属医院普外科,陕西西安,710004;西安交通大学医学院第二附属医院普外科,陕西西安,710004;西安交通大学医学院第二附属医院普外科,陕西西安,710004;西安交通大学医学院第二附属医院普外科,陕西西安,710004
【正文语种】中文
【中图分类】R657.5
重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)常并发多器官功能障碍 (MODS)，病死率高达20%～30%。

其中65%的SAP患者死于急性肺损伤(acute lung injury,ALI)所致的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)［1-2］。

最新研究发现，血管紧张素转化酶活性的异常升高与急性胰腺炎病程中胰腺持续缺血和肺损伤有关［3-4］，推测血管紧张素转换酶抑制剂可能对急性胰腺炎肺损伤的治疗有一定作用。

本研究通过牛磺胆酸钠诱导的大鼠重症急性胰腺炎模型，探讨卡托普利在急性胰腺炎肺损伤发展中的作用，为可能的临床应用提供实验依据。

1 材料与方法
1.1 实验动物与试剂
健康SD雄性大鼠72只，清洁级，250g～300g，购自西安交通大学动物实验中心。

牛磺胆酸钠为Sigma公司产品，卡托普利原料药购自常州制药厂，淀粉酶(AMY)测定试剂盒由南京建成生物工程研究所提供，TNF-αELISA检测试剂盒、髓过氧化物酶ELISA检测试剂盒购自上海森雄科技有限公司，AngⅡELISA检测试剂盒购自美国ADL公司。

1.2 实验方法
1.2.1 大鼠SAP模型的建立大鼠术前12 h禁食，不禁水。

10%水合氯醛(0.3
ml/100g)腹腔注射麻醉，经腹壁正中切口入腹，于胆管出肝门处以无损伤小动脉
夹暂时阻断胆管以防止注射时反流入肝，寻找胆胰管十二指肠乳头开口处，对系膜缘用4号注射针头经乳头部逆行插入胆胰管0.5 cm后固定，匀速注入4%牛磺胆
酸钠溶液(1 ml/kg，0.1 ml/min)，注毕拔管，5 min后去除小动脉夹，以无损伤
缝线缝合十二指肠穿刺孔，缝合腹壁。

1.2.2 实验分组及处理将大鼠随机分为假手术组(SO组)、重症急性胰腺炎组组(SAP组)、卡托普利干预组(CAP组)，每组8只。

假手术组仅行开腹术，术中轻轻翻动胰腺数次。

CAP组于造模前1 h经大鼠尾静脉注射卡托普利溶液(溶于生理盐水，5 mg/kg)。

各组大鼠分别于术后1、6、12 h分批处死，留取标本进行相关
指标检测。

1.2.3 血清淀粉酶(AMY)测定经腹主动脉取血，按试剂盒说明书进行检测，结果以U/L苏式单位表示。

1.2.4 ELISA法检测肺组织髓过氧化物酶(MPO)取相同部位肺组织约100mg，用
匀浆缓冲液制成10%匀浆进行髓过氧化物酶测定，操作步骤严格按试剂盒说明书
进行。

1.2.5 ELISA法检测肺组织TNF-α，AngⅡ 将肺组织用匀浆缓冲液制成10%匀浆，操作步骤严格按试剂盒说明书进行。

1.2.6 肺、胰腺组织病理组织学检查 10%中性甲醛溶液固定，常规HE染色，由西安交大第二附属医院病理科医师盲法光镜下观察组织病理学改变。

1.3 统计学处理
数据及统计处理采用SPSS12.0统计分析软件处理，各组数据以表示，各组平均数间差异采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 各组大鼠血清淀粉酶结果
SAP组血清淀粉酶于术后1 h点开始升高，随观察时间的延长逐渐增高，与SO
组相比较，各个时点差异有显著性意义（P＜0.01）（表1）。

CAP组较SO组各时点差异均具有显著性意义(P＜0.01)，与SAP组相比，各时点淀粉酶含量均明显减低，差异均具有显著性意义(P＜0.01)。

表1 各组大鼠血清淀粉酶检测结果Tab.1 Effect of captopril on serum amylase activity(Mean±SD,n=8 u/l)△P＜0.01 vs SO group,▲P＜0.01 vs SAP
group,★P＜0.05 vs SAP groupGroup 1 h 6 h 12 h SO 689±78 726±104
705±124 SAP 2536±211△ 3211±245△ 5745±285△CAP 2239±163△★
2528±198△▲ 3775±301△▲
2.2 胰腺病理结果与分析
光镜下，SO组胰腺间质有轻微水肿，余无任何明显改变。

SAP组大鼠胰腺小叶间隔增大，腺小叶结构松散、紊乱，间质内淡红色水肿液增多，1 h即可见有不等量的炎细胞浸润，多分布于间质；6 h后炎细胞渗出明显增多。

随着时间的推移，上述病变化程度加深，在12 h达到高峰，此时可见胰腺的片状坏死，坏死区结构模糊，腺小叶排列紊乱，小叶间充斥大量的炎症渗出液，坏死区内腺泡结构消失，腺泡细胞萎缩、核溶解消失。

CAP组1、6 h较SAP组病理改变无明显改变，12 h
病理改变较SAP组减轻。

2.3 肺组织病理结果与分析
光镜下，SO组肺组织未见明显病理改变（图1）。

SAP组1 h即可见肺泡间膈增宽，细血管扩张充血，并可见中性粒细胞的附壁、渗出、浸润（图2）。

12 h后
肺组织病理学变化明显较1 h、6 h为重，肺间质明显肿胀，肺泡间隔明显增宽，
毛细血管扩张充血明显，大量炎细胞浸润、聚集，部分肺泡腔萎陷不张（图4）。

CAP组肺组织炎细胞浸润，间质水肿充血等与SAP组类似，但程度较SAP组为轻，以12 h最为明显(图5，6)。

2.4 肺组织MPO活性变化结果
SAP组肺组织MPO活性于制模后1 h已较SO组明显增加，此后逐渐增加，12
h达峰值。

CAP治疗组6，12 h MPO 活性明显较 SAP 组为低(P＜0.05)（表2）。

2.5 肺组织 TNF-α、AngⅡ的变化
SAP组的TNF-α、AngⅡ各时点水平较SO组明显升高(P＜0.01)；CAP 组 TNF-α，AngⅡ较 SO 组升高(P＜0.01)，而 6，12 h 较 SAP 组降低，差异具有显著性(P＜0.05)（表3）。

3 讨论
近年来相继在多种组织中发现存在肾素血管紧张素系统（renin-angiotensin system，RAS)，除传统上认为的RAS刺激醛固酮分泌，参与血压、体液和电解
质平衡的内分泌调控外，最近研究发现局部RAS可以激活细胞，调节许多参与细
胞生长、凋亡、纤维化形成，并在炎症反应中起重要作用［5］。

在脂多糖诱导的大鼠肺急性炎症中，RAS可上调缓激肽的表达，促进AngII的生成，趋化中性粒
细胞在肺内聚集，产生大量促炎因子［6-7］，ACE抑制剂依那普利可以抑制这
一作用。

应用能减少AngⅡ产生的ACEI对LPS诱导的内毒素血症导致的急性肺
损伤［8］及雨蛙素诱导的急性胰腺炎相关肺损伤［9］均有一定的保护作用。

中性粒细胞 (polymorphonuclear neutrophils,PMN)在肺脏的聚集、持续激活是SAP并发肺损伤的一个重要原因［10］。

TNF-α是众多炎性介质中最早升高的细胞因子，同时可能是肺损伤的启动因子之一，其引起ALI的机制为刺激PMN聚集，释放包括血栓素A2(TXA2)在内的炎性介质，也可能通过促进PMN延迟凋亡，使其能释放更多炎性介质、有毒物质，形成逐步放大的“瀑布样级联反应”造成肺组织炎性损伤，并通过诱生其他内源性炎性介质和激活凝血系统及补体系统等途径进一步加重肺损伤［11］。

此外，TNF-α还可直接损伤肺血管内皮细胞，使其通透
性增加，引起渗透性肺水肿，从而加重 ALI［12］。

图1 正常肺对照组HE染色Fig.1 Pulmonary histological observation of SO group(HE staining,×200)
图2 SAP组1 h HE染色Fig.2 Pulmonary histological observation of SAP group at1 h(HE staining,×200)
图3 SAP组6 h HE染色Fig.3 Pulmonary histological observation of SAP group at 6 h(HE staining,×200)
图4 SAP组12 h HE染色Fig.4 Pulmonary histological observation of SAP group at12 h(HE staining,×200)
图5 CAP组6 h HE染色Fig.5 Pulmonary histological observation of CAP group at 6 h(HE staining,×200)
图6 CAP组12 h HE染色Fig.6 Pulmonary histological observation of CAP group at12 h(HE staining,×200)
表2 各组大鼠肺组织MPO活性的变化Tab.2 Effect of captopril on MPO activity in rat lungs(Mean±SD,n=8,U/g)△P＜0.01 vs SO group,▲P＜0.05 vs SAP groupGroup 1 h 6 h 12 h SO 1.45±0.55 1.52±0.84 1.23±0.37 SAP
2.50±0.38△ 4.85±0.57△ 6.25±0.73△CAP 2.23±0.42△
3.73±0.64△▲
5.45±0.81△▲
表3 各组大鼠肺组织TNF-α，AngII含量检测Tab.3 Effect of captopril on TNF-αand AngII levels in rat lungs(Mean±SD,n=8,pg/ml)△P＜0.01 vs SO group,▲P＜0.05 vs SAP group,★P＜0.01 vs SAP groupGroup 1 h 6 h 12 h TNF-αSO 120.57±10.14 108.24±8.96 134.08±13.21 SAP 145.13±9.75△ 187.74±20.13△ 207.97±18.04△CAP 137.53±14.49△ 149.41±11.91△▲ 176.1±17.69△★AngII SO 87.55±11.41 76.97±13.14 92.08±20.57 S AP 132.43±13.55△ 161.54±34.30△ 241.17±55.78△CAP 117.82±19.48△
142.33±20.39△▲ 190.10±14.24△▲
在本次实验中我们观察到，SAP大鼠肺组织MPO活性于制模后1h已较假手术组明显增加，此后逐渐增高，12 h达到峰值。

而CAP组MPO活性较SAP组明显减低，胰腺及肺组织的病理学损伤也明显减轻，另外通过检测肺组织AngⅡ，
TNF-α发现，TNF-α、AngII在胰腺炎早期即明显升高，并随着时间延长而升高，而应用ACE拮抗剂卡托普利后，二者的水平明显下降，可能是由于卡托普利抑制ACE的活性，使组织AngⅡ生成减少，进而阻止了TNF-α的合成和释放。

综上所述，卡托普利对急性胰腺炎肺损伤具有一定的保护作用，其可能作用机制为：改善全身组织微循环，卡托普利抑制血管紧张素转化酶的活性，从而使血管紧张素II
生成减少，缓解了胰腺及肺组织微小动脉的痉挛，改善胰腺及肺组织缺血性损伤。

另外，卡托普利也可能通过抑制AngⅡ的生成，减少TNF-α的合成和释放，进而减少单核细胞和中性粒细胞的游走和黏附，从而改善胰腺及肺组织的组织病理学变化。

参考文献：
［1］Hochman D,Louie B,Bailey R.Determination of patient quality of life following severe acute pancreatitis［J］.Can J Surg,2006,49(2):101-6.
［2］Raraty MG,Connor S,Criddle DN,et al.Acute pancreatitis and organ failure:pathophysiology,natural history,and management strategies
［J］.Curr Gastroenterol Rep,2004,6(2):99-103.
［3］Liu L,Qiu HB,Yang Y,et al.Losartan,an antagonist of AT1 receptor for angiotensin II, attenuates lipopolysaccharide-induced acute lung injury in rat［J］.Arch Biochem Biophys,2009,481(1):131-6.
［4］Lauer S,Freise H,Fischer LG,et al.The role of thoracic epidural analgesia in receptor-dependent and receptor-independent pulmonary vasoconstriction in experimental pancreatitis［J］.Anesth
Analg,2007,105(2):453-9.
［5］Paul M,Poyan Mehr A,Kreutz R.Physiology of local reninangiotensin systems［J］.Physiol Rev,2006,86(3):747-803.
［6］Arndt PG,Young SK,Poch KR,et al.Systemic inhibition of the angiotensin-converting enzyme limits lipopolysaccharide-induced lung neutrophil recruitment through both bradykinin and angiotensin II-regulated pathways［J］.J Immunol,2006,177(10):7233-41.
［7］庄甲举,邓淑凤,张维立,等.外源性血管紧张素Ⅱ在体灌注对大鼠肺泡屏障的损伤作用及机制［J］.第二军医大学学报,2008,29(12):1517-9.
［8］Hagiwara S, Iwasaka H, Matumoto S, et al.Effects of an angiotensin-converting enzyme inhibitoron the inflammatory response in in vivo and in vitro models［J］.Crit Care Med,2009,37(2):626-33.
［9］Chan YC,Leung PS.AT1 receptor antagonism ameliorates acute pancreatitis-associated pulmonary injury［J］.Regul Pept,2006,134(1):46-53
［10］Frossard JL,Saluja A,Bhagat L,et al.The role of intercellular adhesion molecule1 and neutrophils in acute pancreatitis and pancreatitis-associated lung injury［J］.Gastroenterology,1999,116(3):694-701. ［11］Vuichard D,Ganter MT,Schimmer RC,et al.Hypoxia aggravates lipopolysaccharide-induced lung injury ［J］.Clin Exp
Immunol,2005,141(2):248-60.
［12］Edelman DA,Jiang Y,Tyburski JG,et al.Cytokine production in lipopolysaccharide-exposed rat lung pericytes［J］.J
Trauma,2007,62(1):89-93.。