腦梗死急性期大鼠胃黏膜損傷情況及意義

安朋朋，張毅，王君，官慶華，任志珍，宋永欣，丁良，唐明

(1 青島市海慈醫療集團，山東青島266000；2 青島市市南區社區衛生服務中心；3青島市第三人民醫院)

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胎牛血清(FBS) 　　　　　　　　　　三磷酸腺苷(ATP)　　　　　　　　天冬氨酸轉氨酶(AST)

丙氨酸轉氨酶(ALT)　　　 人類免疫缺陷病毒(HIV)　　　 獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)

甲型肝炎病毒(HAV)　　　 乙型肝炎病毒(HBV)　　　 丙型肝炎病毒(HCV)

甘油三酯(TG)　　　 總膽固醇(TC)　　　 低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)

高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)　　　 核因子-κB(NF-κB)　　　 磷酸鹽緩沖液(PBS)

腫瘤壞死因子(TNF)　　　 干擾素(IFN)　　　 一氧化氮(NO)

白細胞介素(IL)　　　 輔助性T淋巴細胞(Th)　　　 精制結核菌素試驗(PPD)

自然殺傷細胞(NK細胞)　　　 人類白細胞抗原(HLA)　　　 乳酸脫氫酶(LDH)

信使RNA(mRNA)　　　 血紅蛋白(Hb)　　　 紅細胞(RBC)

白細胞(WBC)　　　 血小板(PLT)　　　 C反應蛋白(CRP)

彌漫性血管內凝血(DIC)　　　 凝血酶時間(TT)　　　 活化部分凝血活酶時間(APTT)

纖溶酶原激活物抑制物(PAI)　　　 凝血酶原時間(PT)　　　 纖維蛋白降解產物(FDP)

嚴重急性呼吸綜合征(SARS)　　　 動脈血氧分壓(PaO2)　　　 動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)

紅細胞沉降率(ESR)　　　 變異系數(CV)　　　 Glasgow昏迷評分(GCS)

Glasgow預后評分(GOS)　　　 體質量指數(BMI)　　　 世界衛生組織(WHO)

磁共振成像(MRI)　　　 T1加權成像(T1WI)　　　 T2加權成像(T2WI)

磁共振彌散張量成像(DTI)　　　 磁共振彌散加權成像(DWI)　　　 數字減影血管造影(DSA)

電子計算機體層掃描(CT)　　　 正電子發射斷層掃描(PET)　　　單光子發射計算機斷層掃描(SPECT)

聚合酶鏈反應(PCR)　　　 酶聯免疫吸附測定(ELISA)　　　實時定量聚合酶鏈反應(real-time PCR)

逆轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)　　　 重癥監護病房(ICU)　　　 蘇木素-伊紅(HE)

應激性潰瘍是腦梗死急性期常見并發癥之一[1]。據統計，重癥腦梗死患者出現應激性潰瘍并發上消化道出血的概率為16%～47%，而消化道出血后患者病死率達50%以上[2～4]。在引起消化道應激損傷的諸多因素中，胃酸分泌增多被認為是導致胃黏膜損傷的一個重要原因。胃泌素(GAS)是促進胃酸分泌的最重要的胃腸激素之一。腦梗死后應激性潰瘍發生可能與GAS分泌增多引起胃酸分泌增加，從而引起黏膜糜爛、出血等應激性反應有關[5～7]。2015年9月～2016年9月，我們觀察了腦梗死急性期大鼠血清GAS分泌及其胃黏膜損傷變化，現分析結果，探討胃黏膜損傷的原因。

1　材料與方法

1.1材料清潔級健康雄性Wistar大鼠56只，10周齡，體質量180～220 g，購自山東中醫藥大學動物實驗中心。所有大鼠分籠飼養，自由飲水、進食，室溫(20±2)℃，相對濕度50%～70%。PHY-Ⅲ型病理組織漂烘儀、BMJ-Ⅲ型病理組織包埋冷凍臺，常州市中威電子儀器有限公司；420型電熱恒溫培養箱，山東濰坊精鷹醫療器械有限公司；TP1020型脫水機、EG1150H型石蠟包埋機、RM2135型石蠟切片機，德國萊卡公司；BX60-3dFB3-201萬能顯微鏡，日本Olympus公司；GAS放射免疫分析試劑盒，北京北方生物技術研究所有限公司。

1.2腦梗死模型建立所有大鼠適應性喂養1周，按隨機數字表法分為對照組8只、假手術組24只、腦梗死組24只。腦梗死組采用改良Longa線栓法[8]制備大腦中動脈閉塞(MCAO)所致的局灶性腦缺血模型。假手術組只結扎血管，不插入尼龍魚線。對照組不予特殊處理。造模大鼠蘇醒后立即進行神經功能缺損評分(Zea Langa法)，如出現同側Horner征及對側肢體偏癱，前爪不能完全伸直，站立時向病灶對側傾倒，行走時向病灶對側轉圈，即為造模成功。實驗過程中剔除因手術、麻醉意外等原因死亡或術后存活時間未達取材要求的動物，同時按要求補入相應數量動物入組。本研究腦梗死組均制模成功。

1.3相關指標觀察

1.3.1血清GAS水平腦梗死組分別于造模成功第1、4、7天各隨機取8只，10%水合氯醛0.35 mL/100 g腹腔注射麻醉，仰臥位固定于手術臺，無菌條件下打開腹腔，下腔靜脈取血2 mL置于非抗凝管，4 ℃ 3 000 r/min離心10 min，取血清，-70 ℃保存。采用放射免疫法檢測血清GAS。假手術組同時間各隨機取8只，對照組任意時間，同法檢測血清GAS。

1.3.2胃黏膜病理評分各組動物于取血后立即斷頭處死，迅速沿胃大彎處剪開胃，使用生理鹽水沖洗干凈后展平，肉眼觀察胃黏膜損傷情況，并進行胃黏膜病理評分。參照文獻[9]標準對胃黏膜損傷進行病理評分。

1.3.3胃黏膜組織病理變化肉眼觀察后立即取胃自賁門至幽門寬約0.5 cm的條形組織放入10%甲醛溶液中固定24 h，蒸餾水沖洗24 h，脫水、透明、浸蠟、包埋，4 μm厚連續切片。將切片裱于載玻片上，置于70 ℃恒溫箱中烤片30 min，HE染色，顯微鏡下觀察胃黏膜組織病理變化。

2　結果

2.1各組血清GAS水平比較腦梗死組各時間血清GAS水平較對照組及假手術組均升高(P均<0.05)，對照組與假手術組各時間血清GAS水平比較P均>0.05；隨造模時間延長，腦梗死組血清GAS水平逐漸下降(P均<0.05)。見表1。

表1　各組血清GAS水平比較

注：與對照組比較，*P<0.05；與假手術組比較，#P<0.05；與同組造模1天比較，△P<0.05；與同組造模4天比較，▲P<0.05。

2.2各組胃黏膜大體形態變化及胃黏膜病理學評分比較對照組胃黏膜呈粉紅色，表面光滑，皺褶明顯，彈性正常，多呈縱向分布。假手術組胃黏膜顏色稍暗，黏膜完整，無潰瘍或破損，無出血點，造模1、4、7天變化不明顯。腦梗死組造模1天胃黏膜呈淡白色，胃黏膜明顯充血水腫；造模4天可見胃黏膜糜爛或兼有白色斑塊，潰瘍呈不規則瘀斑，表面有單一或散在血樣物質附著，胃彈性減弱；造模7天與造模1天時差別不明顯。

對照組及假手術組造模后各時間胃黏膜病理評分均為0分。腦梗死組造模1天胃黏膜病理評分為(3.31±0.32)分，造模4天為(3.86±0.38)分，造模7天為(3.26±0.51)分；腦梗死組各時間胃黏膜病理評分均較對照組、假手術組同期升高(P均<0.05)，假手術組與對照組比較P均>0.05；腦梗死組造模4天胃黏膜損傷病理評分較造模1、7天明顯升高(P均<0.05)，造模1天與造模7天比較P>0.05。

2.3各組胃黏膜組織病理變化對照組胃組織黏膜、黏膜下、肌層、漿膜層層次清晰，黏膜腺體排列規則，黏膜上皮細胞結構完整，未見明顯缺損、脫落及炎細胞浸潤，黏膜層和黏膜下血管未見明顯異常，未見明顯充血、出血及瘀血。假手術組造模后各時間點胃黏膜表面均光滑，胃組織彈性正常，黏膜層偶有充血水腫，其程度較腦梗死組輕，無糜爛、潰瘍面及出血點。腦梗死組造模1天胃組織黏膜下、肌層、漿膜層層次尚清晰，黏膜腺體排列不規則，部分細胞變性、壞死，可見淺表黏膜脫落、缺損，部分區域可見水腫及灶狀充血、出血，炎細胞浸潤明顯；黏膜下層水腫，毛細血管擴張；造模4天胃黏膜腺體排列不規則，并較造模1天加重，固有層見大片狀變性、壞死，周圍腺上皮細胞增生，炎細胞浸潤明顯，可見明顯充血、水腫及炎細胞浸潤；造模7天胃黏膜腺體排列不規則、充血水腫較造模4天減輕，可見充血及出血點，偶可見糜爛。

3　討論

應激性胃黏膜損傷以并發應激性潰瘍大出血最為兇險，以胃腸癱瘓、分泌吸收衰竭、細菌易位最為難治。目前認為，腦梗死急性期應激性潰瘍的發生是由于機體神經內分泌失調，作用于胃、十二指腸，導致胃腸屏障功能紊亂，胃黏膜微循環障礙，結構和形態發生改變，使胃黏膜保護機制減弱所致[10]。應激性潰瘍以高胃酸分泌為特征，胃酸分泌增多是消化道黏膜應激損傷的重要誘因[11]。在應激狀態下，催產能神經及迷走神經內的胃泌素細胞分泌異?；钴S，導致血漿GAS水平明顯增高，GAS受體通過一系列信號轉導通路，引起胃酸分泌異常增多[12]。胃酸分泌增多可激活大量胃蛋白酶原，使其破壞胃黏膜能力增強，導致黏膜損傷；同時胃黏膜內H+顯著升高，H+彌散反滲增強，過多H+可刺激肥大細胞釋放組織胺，使胃黏膜毛細血管通透性增加[13]，引起胃黏膜水腫、出血；若病變持續，黏膜可發生糜爛和潰瘍，形成應激性潰瘍。因此推測，腦梗死患者胃腸功能障礙的發生可能與高GAS血癥有關[14]。本研究對照組和假手術組各時間血清GAS水平比較差異無統計學意義，胃黏膜損傷均不明顯；腦梗死組造模1周內血清GAS水平明顯升高，但其水平隨造模時間延長逐漸降低，胃黏膜損傷程度與血清GAS水平變化不同，造模4天胃黏膜損傷程度最重。提示高GAS血癥并非導致胃黏膜損傷的主要因素，其發生可能與腦梗死病情發展有關。

本研究還發現，腦梗死組胃黏膜上皮細胞大量變性、壞死，淺表黏膜脫落、缺損，脫落的黏膜糜爛，重者累及黏膜下層，造模4天胃黏膜組織病理變化最明顯，而對照組和假手術組胃黏膜組織病理則無明顯變化。研究發現，手術創傷本身也可引起機體應激反應[15]。本研究假手術組亦遭受手術創傷應激卻未出現明顯的胃黏膜改變，我們考慮可能與應激程度和方式有關，假手術組單純手術刺激可能不足以激活大鼠機體應激系統，腦血管閉塞本身、梗死部位腦血管的供血腦區神經功能障礙等均可能是激活此過程的因素。

本研究結果還顯示，胃黏膜損傷與臨床上急性期腦水腫出現高峰時間相吻合，胃黏膜損傷在腦梗死1天已經開始，甚至更早，可能是腦梗死早期應激導致機體交感神經興奮，胃部血管收縮甚至痙攣，導致胃黏膜血流量減少、胃酸分泌過多，胃黏膜屏障遭到破壞[16]；至腦梗死4天時，胃黏膜損害持續加重，可能原因是腦梗死病灶持續存在以及腦水腫加重，顱內壓增高，直接或間接影響丘腦、丘腦下部、延髓迷走神經核的功能或結構，致使胃黏膜缺血缺氧加劇，胃酸及胃蛋白酶等分泌過多，同時黏膜保護性物質逐漸減少及細胞因子、自由基損傷，進一步加劇了胃黏膜損傷。腦梗死7天時胃黏膜損傷有所改善，可能是腦水腫逐漸緩解，中樞神經系統對胃腸系統的調節回歸正常，胃局部血流逐步恢復，其并發的胃黏膜潰瘍亦隨之減輕。

綜上所述，腦梗死急性期胃黏膜的損傷與腦梗死病情發展密切相關。但腦與胃之間具體的反饋及負反饋機制尚不明確，還有待于進一步深入研究。

參考文獻：

[1] Cheng TJ, Guo HR, Chang CY, et al. The association between peptic ulcer disease and ischemic stroke: a population-based longitudinal study[J]. Medicine (Baltimore), 2016,95(22):e3797.

[2] Liu B, Liu S, Yin A, et al. Risks and benefits of stress ulcer prophylaxis in adult neurocritical care patients: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J]. Crit Care, 2015(19):409.

[3] 楊秀麗，安朋朋，王成崗，等.腦梗死急性期并發胃腸動力障礙1206例臨床分析[J].中國老年學雜志，2012，32(11)：2410-2411.

[4] Li Y, Tian D. Correlation between apoptosis and TGF-β1 expression in the mucosal epithelium of rat small intestine in a cold stress state[J]. Exp Ther Med, 2013,5(5):1456-1460.

[5] 李杰,陳旭義,劉小偉,等.重型顱腦創傷繼發應激性潰瘍的機制及治療研究進展[J].山東醫藥,2015，55(16)：99-101.

[6] Buendgens L, Koch A, Tacke F. Prevention of stress-related ulcer bleeding at the intensive care unit: risks and benefits of stress ulcer prophylaxis[J]. World J Crit Care Med, 2016,5(1):57-64.

[7] Colgan SP, Campbell EL, Kominsky DJ. Hypoxia and mucosal inflammation[J]. Annu Rev Pathol, 2016(11):77-100.

[8] Longa EZ, Weinstein PR, Carlson S, et al. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats[J]. Stroke, 1989,20(1):84-91.

[9] Morini G， Grandi D. Methods to measure gastric mucosal lesions in the rat[J]. Curr Protoc Toxicol, 2010,21(2):1-15.

[10] Canavero I, Sherburne HA, Tremble SM, et al. Effects of acute stroke serum on non-ischemic cerebral and mesenteric vascular function[J]. Transl Stroke Res, 2016,7(2):156-165.

[11] Keshavarzi Z, Rezapour TM, Vatanchian M, et al. The effects of aqueous extract of Aloe vera leaves on the gastric acid secretion and brain and intestinal water content following acetic acid-induced gastric ulcer in male rats[J]. Avicenna J Phytomed, 2014,4(2):137-143.

[12] 李紅,安朋朋,王燕燕,等.急性腦梗死患者血清胃泌素水平變化的探討[J].標記免疫分析與臨床,2013,20(3):158-160.

[13] Kangwan N, Park JM, Kim EH, et al. Quality of healing of gastric ulcers: natural products beyond acid suppression[J]. World J Gastrointest Pathophysiol, 2014,5(1):40-47.

[14] Kemp WJ, Bashir A, Dababneh H, et al. Cushing′s ulcer: further reflections[J]. Asian J Neurosurg, 2015,10(2):87-94.

[15] Walker FR, Jones KA, Patience MJ, et al. Stress as necessary component of realistic recovery in animal models of experimental stroke[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2014,34(2):208-214.

[16] Zhao H, Han Z, Ji X, et al. Epigenetic regulation of oxidative stress in ischemic stroke[J]. Aging Dis, 2016,7(3):295-306.