外源性IGF-Ⅰ對急性壞死性胰腺炎大鼠胰腺病理損傷的影響

郭豫學 王映珍 王世文 李自力 孫志江 牛天平 唐艷

外源性IGF-Ⅰ對急性壞死性胰腺炎大鼠胰腺病理損傷的影響

郭豫學 王映珍 王世文 李自力 孫志江 牛天平 唐艷

重癥急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)的發病機制是一個復雜的、多因素參與的病理生理過程。參與SAP發生發展過程中的炎癥性細胞因子包括TNF-α 、IL-1β、IL-6、IL-8、血小板活化因子等[1]，抗炎癥細胞因子包括TGF-β和IL-l0等。本實驗應用外源性生長調節素(insulin-like growth factor Ⅰ，IGF-Ⅰ)干預治療急性壞死性胰腺炎(ANP)大鼠,以觀察其對ANP大鼠血漿TNF-α、IL-10水平及胰腺病理損傷的影響。

一、材料與方法

1．動物模型與分組：健康雄性Wistar大鼠72只，體重(200±20)g，購自蘭州大學醫學實驗動物中心。按照隨機數字法分為假手術組(SO組)、ANP組、IGF-Ⅰ組，每組又分術后6、12、24 h 3個時間點。ANP組和IGF-Ⅰ組采用胰膽管逆行推注5%牛磺膽酸鈉溶液0.1 ml/100 g體重的方法制備ANP模型,SO組推注等量生理鹽水。IGF-Ⅰ組于術前0.5 h和術后3 h經后肢內側皮下注射IGF-Ⅰ溶液(濃度20 μg/ml)2.5 ml/kg體重，而SO組和ANP組則于相同時間點注射等量生理鹽水。術后禁食，自由飲水。

2．標本采集：每組動物分別于術后6、12、24 h各取8只，麻醉后無菌條件下取右心室血5 ml，加入滅熱源的肝素抗凝管，分離血漿后保存于-70℃待檢。開腹取胰頭部胰腺組織，置10%甲醛溶液固定。

3．血淀粉酶、IL-10和TNF-α測定：全自動生化分析儀測定血淀粉酶。用BIO-rad 550型酶標儀(美國 BIO-rad公司)，采用ELISA法測定血漿IL-10和TNF-α。

4．胰腺組織病理形態學觀察：固定的胰腺組織常規脫水、包埋、切片、HE染色。由兩名病理科醫師采用Kusske組織學評估標準[2]評估胰腺損傷程度。

二、結果

1．血淀粉酶、TNF-α和IL-10水平的變化：ANP組各時間點的血淀粉酶、TNF-α和IL-10水平均較SO組顯著升高(Plt;0.05或lt;0.01)。IGF-Ⅰ組12、24 h的血淀粉酶較ANP組同時點顯著降低(Plt;0.05)，與SO組無顯著差異；而血漿IL-10水平則較ANP組顯著升高(Plt;0.05或lt;0.01)。IGF-Ⅰ組各時間點血漿TNF-α均較ANP組顯著下降(Plt;0.05)，但仍顯著高于SO組(Plt;0.05，表1)。

2．胰腺組織病理學改變：光鏡下，ANP 6 h組可見胰腺組織結構輕度紊亂，間質水腫明顯，少量炎性細胞浸潤，腺泡細胞壞死，但小葉結構尚清晰，部分大鼠胰腺可見出血；24 h組胰腺組織結構紊亂，小葉結構模糊，腺泡細胞大部分壞死，可見孤島狀腺泡結構，壞死胰腺組織周圍可見炎性細胞浸潤，間質充血、出血。IGF-Ⅰ24 h組與ANP組比較，胰腺小葉間水腫、出血、脂肪變性、壞死及炎癥細胞浸潤均有所減輕(圖1)。

ANP組各時點胰腺的病理分值較SO組明顯增高(Plt;0.05)，而IGF-Ⅰ組較ANP組下降，其中12 h和24 h點具有統計學意義(Plt;0.05，圖2)。

討論近年的各種研究數據表明，白細胞浸潤和眾多細胞因子尤其是前致炎因子的釋放在胰腺炎時的胰腺局部損害與全身炎癥反應綜合征(SIRS)以至多器官功能衰竭(MOF)的發生發展中起主要作用。

表1 各組大鼠血清淀粉酶、IL-10和TNF-α的變化

注：與SO組相應時間點比較,*Plt;0.05,**Plt;0.01；與ANP組相應時間點比較,ΔPlt;0.05,ΔΔPlt; 0.01

A、B、C：SO組6、12、24 h；D、E、F：ANP組6、12、24 h；G、H、I：IGF-Ⅰ組6、12、24 h

圖1各組胰腺組織病理學改變(HE ×400)

圖2 各組大鼠的胰腺病理評分

TNF-α是聯系特異性免疫和炎癥反應的重要因子，TNF-α在急性胰腺炎(AP)由局部病變發展到全身性病損過程中起著重要作用，其水平與AP預后呈正相關[3]。IL-10是免疫系統的惟一具有免疫下調作用的細胞因子，具有免疫抑制和抗炎癥作用， Van Laethem等[4]報道，在誘導胰腺炎之前和其間給予IL-10可以減輕胰腺炎的嚴重程度。Warzecha等[5]的實驗發現，給予蛙皮素誘導的動物外源性IL-10可以減輕胰腺的損害，降低血漿脂肪酶的活性和血漿IL-1b的濃度，還可以增加胰腺的血流量和胰腺DNA的合成。

IGF-Ⅰ又稱生長調節素，是由70個氨基酸組成的具有內分泌、自分泌及旁分泌特性的單鏈多肽，主要由肝細胞合成和分泌，對機體生長發育起著重要調節作用[6]。IGF-Ⅰ可以誘導胰腺腺泡細胞和β細胞的增殖，在胰腺部分切除和AP時都有IGF-ⅠmRNA的過度表達，提示IGF-Ⅰ參與了胰腺的再生過程。IGF-Ⅰ對SAP時胰腺的保護作用主要有以下幾個方面：(1)減輕白細胞的浸潤和減少IL-1β的產生，從而可以減輕胰腺的損害[6]；(2)改善胰腺炎時胰腺的微循環；(3)保護腸黏膜屏障，抑制腸道細菌易位。王映珍等[7]報道外源性IGF-Ⅰ可明顯降低ANP大鼠血漿內毒素、二胺氧化酶水平，減輕ANP時小腸組織的損傷，對腸黏膜屏障具有一定的保護作用。

本實驗結果顯示，IL-10水平在造模后6 h雖然明顯增高，但此后逐漸降低，說明這種應激的抗炎反應還不足以對抗強大的促炎反應，使病情進一步發展。而TNF-α水平在ANP明顯增高，且與胰腺病理評分呈正相關。給予外源性IGF-Ⅰ治療后血漿淀粉酶活性、TNF-α濃度明顯降低，而IL-10濃度較ANP組增高，胰腺組織病理改變減輕，病理評分明顯下降，表明IGF-Ⅰ通過下調TNF-α和上調IL-10從而減輕ANP時的胰腺損害。

[1] Kazbay K,Tarnasky PR,Hawes RH,et al.Increased transforming growth factor beta in pure pancreatic juice in pancreatitis.Pancreas,2001,22:193-195.

[2] Kusske AM,Rongione AJ,Ashley SW,et al.Interleukin-10 prevents death in lethal necrotizing pancreatitis in mice.Surgery,1996,120:284 - 289.

[3] Mews P,Philips P,Fahmy R,et al.Pancreatic stellate cells respond to inflammatory cytokines:Potential role in chronic Pancreatitis.Gut,2002,50:535-541．

[4] Van Laethem JL,Marchant A,Delvaux A,et al.Interleukin 10 prevents necrosis in murine experimental acute pancreatitis.Gastroenterology,1995,108:1917-1922.

[5] Warzecha Z,Dembinski A,Ceranowicz P,et al.IGF-Ⅰ stimulates production of interleukin-10 and inhibits development of caerulein-induced pancreatitis.J Physiol Pharmacol,2003,54:575-590.

[6] Rosen CJ,Pollak M.Circulating IGF-Ⅰ:New perspectives for a new century.Trends Endocrinol Metab,1999,10:136-141.

[7] 王映珍,王世文,李培杰,等.胰島素樣生長因子-Ⅰ對重癥急性胰腺炎大鼠小腸黏膜上皮細胞bax和bcl-2 mRNA表達的影響.世界華人消化雜志,2008,16:1396-1401.

2008-08-11)

(本文編輯：屠振興)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2009.02.019

730030 蘭州，甘肅省緊急醫療救援中心(郭豫學、王映珍、王世文、李自力、牛天平);蘭州石化總醫院(孫志江);蘭州市第二人民醫院急診科(唐艷)

王世文,Email: wshw120@163.com