背景与目的
急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是胰腺的急性炎症的过程,波及胰周组织甚至远离胰腺的系统器官,其严重程度从仅有胰腺轻度水肿到多器官功能衰竭和死亡。急性胰腺炎的主要病理生理过程是相关的胰腺组织炎症、水肿、坏死以及胰腺外器官炎症和损伤,在急性胰腺炎患者中总的死亡率接近5%。轻症急性胰腺炎(mild acute pancreatitis,MAP)和重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)两者发生率比约为80%：20%,在多数患者中,胰腺炎所致的胰腺腺泡细胞损伤和局部炎症会自行消退,但在某些情况下疾病逐渐进展为全身性疾病。在重症急性坏死性胰腺炎中往往出现难以控制的全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)并诱发多器官功能衰竭(multiple organ failure,MOF)。
普遍认为,胰腺炎的严重程度取决于胰腺腺泡细胞损伤程度。炎症反应开始早期,由胰腺腺泡细胞产生的细胞因子及炎症趋化因子成为始动因素,导致中性粒细胞和巨噬细胞等炎性细胞浸润,而中性粒细胞聚集已被证实是导致局部变化及全身严重反应的重要因素。炎性细胞募集和各种炎症细胞活化会导致进一步的腺泡细胞损伤并释放大量的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1、白细胞介素IL-2、白细胞介素IL-6等细胞因子和其他趋化因子,这些炎症介质在细胞的损伤中发挥着重要调节作用。
细胞内信号传导通路介导的胰腺炎症反应机制也已确定,这些信号系统包括丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase, MAPK)信号传导通路、核因子-kB (nuclear factor-KB, NF-kB)、激活蛋白-1(activator protein-1, AP-1)和磷脂酰肌醇3激酶(phospholipids Inositol 3 kinase, PI-3K)。p38MAPK在实验性胰腺炎中被活化,并在胰腺炎的发病机制中扮演重要角色,抑制这些信号已被证明在减轻炎症和改善胰腺炎的严重程度上有显著作用。
胰腺腺泡细胞产生的细胞因子可能介导细胞死亡。小鼠胰腺腺泡细胞表达了细胞因子及炎症因子TNF-α, IL-6, KC, MCP-1, MIP-2, NF-kB, AP-1.研究表明,p38MAPK存在于胰腺细胞激活的早期,在炎症细胞浸润到组织内时就活化。各种不同刺激均可以激活p38MAPK, p38MAPK介导了细胞内TNF-a, IL-1β, IL-6, IL-8的产生和表达,这种调控机制的论点刚刚开始提出。胰腺腺泡细胞是细胞因子表达的源头,通过RT-PCR, Western blot,免疫细胞化学等方法显示有大量的单核细胞趋化蛋白-1和IL, TNF-a等其它大量的细胞因子产生。细胞因子的表达可以被p38MAPK的抑制剂或部分被NF-kB抑制剂所抑制。p38MAPK抑制剂如SB203580可抑制细胞因子mRNA表达。
TNF-a是一个多效性细胞因子,其活化可诱导基因表达,细胞生长及细胞死亡。TNF-a产生这些效应的生物学机制仍不明确。p38MAPK活化与TNF-a介导的细胞因子表达之间存在相关性。细胞凋亡是由基因控制的细胞自动的程序性死亡,调控机制复杂,凋亡不引起炎性刺激,与细胞坏死在许多方面有着显著的差别和不同。在实验模型及临床急性胰腺炎中均发现有胰腺腺泡细胞的凋亡存在,研究表明急性胰腺炎中胰腺腺泡细胞的凋亡可能是对机体有利的保护性反应,并可能与急性胰腺炎病情严重程度呈负相关。重症急性胰腺炎时,尤其是SAP早期即产生了大量的TNF-a,在动物实验和临床都已证实TNF-a明显增高会诱发内毒素血症、引发多器官功能障碍综合征,但此时TNF-a并没有对胰腺起到保护作用,合理的解释是：SAP发生后,机体发生了剧烈地炎症反应,诱导细胞凋亡过程复杂,急性胰腺炎时TNF-a对凋亡的影响及机制仍不明确,过量的TNF-a对机体的损害可能大于保护作用。
重症急性胰腺炎是一种泛发的严重腹腔内病变,截至目前,没有的特异性方法能够确切地降低其发病率及死亡率,SAP的治疗仍然和以前一样主要采用对症支持,尽管日趋完善,但仍未能下调严重的全身性炎症。从上游直接抑制胰腺腺泡细胞内的初始信号,从而抑制其引发的细胞因子和趋化因子的释放,减轻胰腺腺泡细胞的损伤,有关这方面的研究不多。我们试验的目的在于通过对上游调控因子的抑制来观察是否能更根本抑制炎症的产生,并探讨p38MAPK抑制剂SB203580对TNF-a的表达及对胰腺腺泡细胞凋亡的影响。
方法：
Wistar大鼠63只,随机分为三组：假手术对照组(S组),重症急性胰腺炎组(P组),SB203580治疗组(T组),每组21只。SAP模型由5%牛磺胆酸钠大鼠胆胰管逆行注射诱发而成。模型成功后,胰腺炎组(P组)不做处理：治疗组(T组)立即行SB203580腹腔注射10mg/kg;对照组(S组)仅开腹,不做其他处理；术后各组于1、2、4h三个时间点处死大鼠,各时间点Elisa法测血清TNF-a水平,并取胰腺组织行病理检查,免疫组化法检测p-p38MAPK表达,TUNEL法检测胰腺腺泡细胞凋亡。采用SPSS13.0统计软件,统计学数据用均数±标准差(x±s)表示,计量资料满足正态性,方差齐性采用单因素方差分析(one-way ANOVA),多组均数间的两两比较采用LSD-t方法；P<0.05具显著性。
结果：
血清TNF-a水平随SAP病情的进展而升高(P<0.05),其水平胰腺炎组及治疗组各时间点均较对照组高,但TNF-a水平治疗组各时间点显著低于胰腺炎组(P＜0.05); p38MAPK活化程度1、2、4h三个时间点胰腺炎组及治疗组均较对照组升高(P<0.05),但治疗组活性显著低于胰腺炎组(P＜0.05); TUNEL显示对照组胰腺组织存在极少量的凋亡细胞,治疗组、胰腺炎组细胞凋亡率均高于对照组,治疗组凋亡率高于胰腺炎组(P<0.05)；胰腺病理损害光镜下治疗组明显轻于胰腺炎组。
结论：
1.重症急性胰腺炎的发病早期p38MAPK活化,说明其参与了重症急性胰腺炎的发病起始过程。2.重症急性胰腺炎细胞内p38MAPK活化,同时伴随血清中TNF-a的表达升高,使用p38MAPK抑制剂SB203580能抑制p38MAPK活化,并伴随血清中TNF-α表达下降,这表明p38MAPK抑制剂SB203580可能下调细胞因子TNF-α的产生。
3.重症急性胰腺炎存在腺泡细胞的凋亡,使用p38MAPK抑制剂SB203580可能上调细胞凋亡率,减轻胰腺组织病理损害。
