禁食降低肠黏膜屏障的形态学观察及对肠道细菌易位的影响

第25卷第1期2003年3月

　大连医科大学学报

Journal of Dalian Medical U niversity

　V ol.25N o.1

Mar.2003禁食降低肠黏膜屏障的形态学观察及

对肠道细菌易位的影响ΞΞΞ

张　果1,伦明辉1,刘海光1,杜　丹1,关莉莉2,宫德正2,邹　原2

(1.大连医科大学医疗系2000级,辽宁大连116027;2.大连医科大学生理学教研室,辽宁大连116027)

摘要:[目的]观察禁食对肠黏膜屏障功能的影响。[方法]制备小鼠及大鼠禁食(48h)模型;取小鼠空肠和结肠肠壁组织,分别制备光镜及电镜标本,观察肠黏膜形态学变化;取大鼠肠系膜前淋巴结,细菌培养48h后观察菌落生长情况。[结果]光镜下禁食组与对照组空肠相比,肠壁变薄,肠绒毛短细,间距变宽,肠黏膜上皮细胞严重缺损,肠组织有淤血及出血现象。结肠无明显变化。电镜下禁食组空肠和结肠与对照组相比均可见微绒毛缩短,数量减少,但紧密连接无明显变化。大鼠禁食组肠系膜前淋巴结细菌易位率为7/8,较对照组2/8明显升高(P<0.05)。[结论]禁食可降低肠黏膜机械屏障进而影响免疫屏障。

关键词:禁食;肠黏膜屏障;形态学;细菌易位

中图分类号:R333.3 文献标识码:A 文章编号:1671-7295(2003)01-0025-03

肠道内有多种细菌、毒素和外源性蛋白等。正常的肠黏膜组织具有强大的屏障功能,包括机械屏障,免疫屏障,生物屏障。在某些情况下肠道是细菌及其毒素侵入机体的危险通道。如创伤、手术、放疗、化疗、严重感染等应急状态下,以及长期肠外营养和某些疾病,会引起细菌和毒素进入血液循环,造成细菌和毒素移位,发展成肠源性败血症,甚至导致多脏器功能衰竭而危及生命。本实验旨在观察禁食对肠黏膜机械屏障和免疫屏障的影响,以期在此基础上寻找肠黏膜屏障保护因素,为改善临床创伤、烧伤和严重感染患者的预后探索新的途径。

1　材料和方法

1.1　动　物

健康雄性昆明种小鼠(体重18～22g)10只;SD 雄性大鼠(体重180～220g)16只。随机分成对照组及禁食组,数量各半。实验中小鼠用于形态学观察,大鼠用于细菌易位观察。对照组动物正常喂养,而禁食组动物自由饮水,禁食48h。

1.2　方　法

1.2.1　光镜标本的制备:腹腔注射25%乌拉坦4 mL/kg体重麻醉小鼠。沿腹中线剪开腹部,于十二指肠悬韧带下方5cm处取一段空肠组织,切成110 cm×0.5cm,放入10%福尔马林溶液中固定。另于回盲括约肌下方2cm处取一段结肠组织,切成同上大小并固定。将固定好的标本进行脱水,包埋,切片,HE染色和封固,制成组织切片,在光镜下观察。

1.2.2　电镜标本的制备:将取下的小鼠空肠及结肠组织切成0.5cm×0.2cm,放入2.5%戊二醛溶液中固定2h,然后加入1%锇酸固定,脱水,包埋,超薄切片,铀铅染色,J EM-2000EX透射电镜下观察,并摄片。

1.2.3　肠系膜前淋巴结细菌培养:腹腔注射25%乌拉坦4mL/kg体重麻醉大鼠,无菌操作取肠系膜前淋巴结,匀浆后接种于营养琼脂培养皿中,37℃温箱培养48h,观察大鼠禁食组及对照组细菌培养

Ξ

ΞΞ指导教师:邹原(1968-),男,西安人,副教授,博士。

收稿日期:2002-11-22;修回日期:2002-01-07。

结果,做细菌学鉴定,计算细菌易位率。1.3　统计学处理

细菌易位率采用χ2检验统计结果。2　结　果

2.1　光镜下观察禁食对小鼠肠黏膜形态结构的影

响

禁食组空肠与对照组相比,肠壁变薄,肠绒毛明显缩短,变形,数量减少,间距变宽,肠上皮缺损,肠腔侧可见脱落的上皮细胞,黏膜下层萎缩,固有层中红细胞明显增多,黏膜下层血管内充满红细胞,提示图1　禁食对小鼠肠黏膜形态结构的影响

(A )对照组空肠肠黏膜;(B )禁食组空肠肠黏膜;(C )对照组结肠肠黏膜;(D )禁食组结肠肠黏膜(×13.2)

有出血及淤血现象;禁食组结肠无明显变化。见图1。

2.2　电镜下观察禁食对小鼠肠黏膜微细结构的影

响

禁食组空肠及结肠与对照组相比,肠黏膜微绒

毛缩短变细,间隙变大,上皮细胞排列不规则。但细胞紧密连接无明显破坏。电镜照片略。2.3　禁食对大鼠肠系膜前淋巴结细菌易位率的影响

禁食组大鼠8只中有7只发生细菌易位,对照组8只中仅有2只发生细菌易位,两组易位率有明

显差异(P <0.05,n =8),说明禁食后小肠黏膜的免疫屏障功能降低,肠内细菌移位于淋巴结内。见表1。

表1　禁食对大鼠肠系膜前淋巴结细菌易位率的影响组别例数

细菌检出

易位率(%)

对照组82/825禁食组

8

7/8

87.51

)

1)

与对照组比较:P <0.05

3　讨　论

正常肠黏膜屏障功能的维持依赖于肠壁结构和功能的完整性[1]。凡是能影响肠壁营养和代谢的因素,均可造成肠道机械屏障和免疫屏障功能的损害,细菌和毒素可能突破肠屏障引起全身感染,甚至激发多器官功能衰竭(MOF )[2]。

以往实验显示,长期禁食或长期接受肠外营养,使肠道长期处于无负荷的“休眠”状态,导致肠绒毛萎缩,肠黏膜变薄,并使黏膜更新和修复能力产生障碍[3]。本实验结果显示:禁食48h ,可以导致肠黏膜屏障的损伤。禁食组小鼠较对照组肠黏膜发生了

62大连医科大学学报第25卷

明显的形态学改变,同时禁食组大鼠肠系膜前淋巴

结细菌培养阳性率较对照组显著升高。上述现象表明,肠腔内的营养物质对肠上皮细胞的生长和结构完整,对黏膜下固有层淋巴细胞的正常功能有重要的作用。它可起局部营养作用,刺激肠黏膜细胞的生长,还可促进胃肠道激素的分泌,其中包括促肠黏膜细胞生长的激素[4]。由于禁食而减少了营养物质的供给,导致了屏障功能损伤。从理论上推测,禁食后肠黏膜上皮细胞间的紧密连接应受到明显的破坏,以致细胞间隙变大,通透性增高,但电镜结果未显示明显变化。其原因可能是透射电镜技术不能将这种变化完全反映出来,改用冰冻蚀刻技术可能会观察到明显的变化。

临床上常出现术后或危重病人不能正常摄食,严重者出现全身炎症反应综合征,甚至诱发MOF ,

其主要是由于肠内营养缺乏及应激等引发肠道屏障功能的损伤所致,因此建议及时恢复病人肠内营养,减轻肠黏膜屏障的损伤,以期良好的预后。

致谢　感谢微生物教研室宁安红老师的协助。参考文献:

[1]Wilmore DW ,Robinsor M K.Surgical Basic Science [M ].

7th Ed.St.Louis :Mosby Press Co.,1993.125.[2]余保平,王伟岸.消化系疾病免疫学[M ]1北京:科学出

版社,2000.557.

[3]黎介寿.加强对肠黏膜屏障功能障碍的研究[J ].中华

医学杂志,1999,79:581-582

[4]Sheng ZY ,Dong Y L ,Wang XH.Bacterial translocation

and multiple system organ failure in bowel ischemia and reperfusion [J ].J Trauma ,1992,32:148-153.

Change of intestinal barrier after fasting in animals :Observations of morphology and bacteria translocation

ZHAN G Guo 1,L UN Ming -Hui 1,L IU Hai -Guang 1,DU Dan 1,

GUAN Li -li 2,GON G De -Zheng 2,ZOU Yuan 2

(1.Grade 2000Medical Depart ment ,Dalian Medical U niversity ,Dalian 116027,Chi na ;

2.Depart ment of Physiology ,Dalian Medical U niversity ,Dalian 116027,Chi na )

Abstract :[Objective ]To observe change of intestinal barrier after fasting for 48hours in mice and rats.[Meth 2

ods]Morphological changes were observed under light microscopes (LM )and electrical microscopes (EM ),and change of bacteria translocation was measured by bacterial culture after fasting for 48hours.[Results ]Com 2pared to the control group ,the intestinal wall became thinner ,the intestinal villi became shorter and the inter 2space between the villi became wider in jejunum under LM in fasting group ,but not colon ,and there were con 2gestion and hemorrhage in submucosal layer in the microvilli of fasting anrwals were shorter ,than that of con 2trol ,but no distinct differences of tight junction were observed in jejunum and colon under EM.The bacterial translocation rate of the experimental group was significantly higher than that of the control group (P <0.05,n =8).[Conclusions]The intestinal mechanical barrier and immunological barrier could be damaged due to fast 2ing.

K ey w ords :fasting ;intestinal barrier ;histology ;bacteria translocation

撰写结构式摘要须知

11目的(Objective ):简要说明研究的目的,说明提出问题的缘由,表明研究的范围和重要性。

21方法(Method ):简要说明研究课题的基本设计,使用了什么材料和方法,如何分组对照,研究范围及

精确程度,数据是如何取得的,经何种统计学方法处理。

31结果(Results ):简要列出研究的主要结果和数据,有什么新发现,说明其价值及局限。叙述要具体、准确。并需给出结果的置信值、统计学显著性检验的确切值。

41结论(Conclusions ):简要说明经过验证、论证取得的正确观点,其理论价值或应用价值,是否可推荐或推广等。

在英文摘要内容前仍需附英文文题、作者姓名(应列出3位,3位以上加“等”,姓的字母全部大写,名的

第一个字母大写)及作者单位(包括单位所在地和邮政编码)

(本刊编辑部)7

2第1期张　果等:禁食降低肠黏膜屏障的形态学观察及对肠道细菌易位的影响