褪黑素對重癥急性胰腺炎相關性肺損傷保護作用的研究

懷佳萍 孫學成 葉曉華 徐曉 吳建勝

在重癥急性胰腺炎(SAP)引起的多器官功能衰竭中，呼吸功能衰竭占SAP第1周病死率60%[1]，肺功能障礙是除腹部臟器功能障礙外最突出的表現[2]，因此同時著眼于胰腺和肺組織是治療SAP的新策略。Th22細胞是不同于其他任何一種類型的效應T細胞的亞型，能分泌細胞因子IL-22、IL-26和IL-13等[3-4]。IL-22能減輕組織損傷，加快組織修復，維持組織完整性，加強免疫功能及增強抗菌作用[5]。褪黑素(melatonin, MT)是由哺乳動物和人類的松果體產生的一種胺類激素，具有調節生殖系統、免疫系統及抗氧化、抗毒性、抗腫瘤等重要作用。本研究應用MT干預急性壞死性胰腺炎(ANP)大鼠，觀察其對ANP相關性肺損傷的保護作用，探討可能的作用機制。

一、材料和方法

1．實驗動物及分組：72只健康雄性SD大鼠，清潔級，體質量200～250 g，由溫州醫學院實驗動物中心提供。術前禁食12 h，自由飲水。按完全隨機法分為假手術組(對照組)、ANP組和MT干預組(MT組)，每組24只。采用胰膽管逆行注射4%的牛磺膽酸鈉(Sigma公司)1 ml/kg體質量的方法制備ANP模型。MT組術前30 min腹腔注射褪黑素(Sigma公司)50 mg/kg體質量。對照組僅打開腹腔，翻動胰腺后關腹。術后每只大鼠給予皮下注射生理鹽水2.0 ml以補充術中丟失液體。術后1、4、8 h處死大鼠，留取血液、胰腺組織及肺組織。

2．血淀粉酶測定：采用全自動生化分析儀檢測。

3．肺組織病理學檢查：肺組織經4%多聚甲醛溶液固定、石蠟包埋、4 μm切片，HE染色，光鏡下觀察肺組織的病理改變。

4．肺組織 IL-22含量測定：取新鮮肺組織，制備組織勻漿，離心取上清，蛋白定量后，應用ELISA試劑盒(R&D公司)測定IL-22含量，按說明書操作。

5．肺組織IL-22、Th22 mRNA表達測定：取40～50 mg肺組織，以Trizol試劑(Invitrogen公司)抽提總RNA。先逆轉錄成cDNA，再采用實時PCR法檢測IL-22、Th22 mRNA表達。引物序列：IL-22上游為 5′-GCCAGCTGCCTGCTTCTCGT-3′， 下游為5′-CTGGCCTCCTTGGCCAGCAT-3′；Th22上游為5′-GGGCTTCCAGGGTGCTTCGC-3′，下游為5′-CCTCAGTTCACCGAGAACCCCA-3′； 管家基因β-actin上游為5′-GCGTCCACCCGCGAGTACAA-3′，下游為5′-CGACGACGAGCGCAGCGATA-3′。PCR反應條件：95℃ 15 s，60℃ 45 s、72℃ 60 s，40次循環。由儀器自帶軟件獲取Ct值，按公式2-ΔΔCt計算目的基因相對表達量。ΔΔCt=(Ct目的基因-Ct管家基因)實驗組-(Ct目的基因-Ct管家基因)對照組。

二、結果

1．血淀粉酶活性變化：ANP組大鼠血清淀粉酶活性較對照組顯著升高；MT組大鼠血淀粉酶活性較ANP組顯著降低，但仍顯著高于對照組，差異均具有統計學意義(P值均<0.01，表1)。

2．肺組織病理改變：光鏡下，對照組大鼠肺組織結構清晰，肺泡壁完整，肺間質無滲出。ANP組大鼠1 h時的肺組織結構尚清晰，肺泡壁部分破壞，間質少量滲出；4 h后肺泡壁大部分破壞，間質滲出較明顯；8 h肺泡壁完全被破壞，間質有大量紅細胞及中性粒細胞滲出。MT組大鼠肺組織病變較ANP組相應時間點顯著減輕(圖1)。

圖1 對照組(a)、ANP組(b)、MT組(c)4 h時肺組織的病理改變(HE ×200)

3．肺組織中IL-22含量的變化：ANP組大鼠肺組織IL-22含量較對照組顯著下降，且隨著時間的延長持續下降；而MT組較ANP組相應時間點均顯著升高，但仍顯著低于相應時間點的對照組，差異均具有統計學意義(P值均<0.01，表1)。

4．肺組織IL-22、Th22 mRNA表達水平的變化：ANP組大鼠肺組織IL-22、Th22 mRNA表達均較對照組顯著下降，且隨時間延長逐漸下降，MT組大鼠肺組織IL22含量較ANP組相應時間點均顯著升高，但仍顯著低于相應時間點的對照組，差異均具有統計學意義(P值均<0.01，表1)。

表1 各組大鼠血清淀粉酶、肺組織IL-22含量及IL22、Th22 mRNA表達的變化

注：與對照組比較，aP<0.01；與ANP組比較，bP<0.01

討論IL-22在組織抗菌及再生中起重要作用。有學者研究表明，在炎癥反應中外源性給予IL-22能減輕組織損傷，所以IL-22是炎癥性疾病的潛在治療靶點[6]。在SAP中，IL-22對環氧合酶2(COX-2)、前列腺素E2(PGE2)、白介素1β(IL-1β)和單核細胞趨化因子1(MCP-1)等的活性和(或)數量有直接和(或)間接抑制作用，從而發揮保護作用[7]。ARDS患者器官肺泡灌洗液中IL-22含量比正常人少，表明肺部疾病時IL-22含量減少。Th22型細胞的功能主要是通過IL-22實現的。本研究結果顯示，ANP組大鼠肺組織中IL-22和Th22表達水平較對照組顯著下降，且隨病程延長而逐漸下降。可以推測IL-22和Th22水平的下降可能是ANP時引起肺組織損傷的機制之一。

MT是一種能通過人體所有屏障[8]，且比谷胱甘肽、維生素C等更高效的氧自由基清除劑，具有很強的抗氧化作用。有研究報道，MT能減輕實驗性ANP的病變嚴重程度[9]，但是關于MT的保護作用與IL-22和Th22水平的關系沒有相關報道。本研究結果顯示，MT組大鼠肺組織中IL-22和Th22水平比ANP組明顯升高，MT組肺組織的病理損傷也比ANP組損傷小，這表明MT能上調IL-22和Th22活性，從而發揮對ANP相關性肺損傷的保護作用。

參 考 文 獻

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