目的:(1)通过夹闭胰头部的方法建立一种新型大鼠重症急性胰腺炎相关性肝损伤(severe acutepancreatitis-associated liver injury)的动物模型(2)通过夹闭胰头部的方法建立一种新型大鼠重症急性胰腺炎相关性肺损伤(severe acute pancreatitis-associated lung injury, SAP-LI)的动物模型。(3)观察大鼠重症急性胰腺炎继发性肺损伤(severe acute pancreatitis-associated lung injury, SAP-LI)肺组织中低氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)mRNA、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)mRNA、一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)、髓过氧化物酶(MPO)的变化情况,探讨HIF-1α、iNOS、NO在SAP-LI中的作用,以便为SAP-LI的诊治提供理论基础。
方法:(1)将SPF级健康雄性SD大鼠180只随机分为:对照组、假手术组、肝损伤模型组,每组60只。再分别将每个分组中的60只大鼠随机分为6个分组,包括0h、6h、12h、18h、24h、36h组,每组10只大鼠。肝损伤模型组用16cm弯止血钳夹闭胰头2小时后松开。同时在相应时间点建立对照组及假手术组。在造模完成后,分别于相应各时间点采集血液、肝脏组织、胰腺组织标本。行血清淀粉酶(serum amylase,AMY)、血清丙氨酸氨基转移酶(alanineaminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、血液中性粒细胞百分比检测,行肝脏组织、胰腺组织病理学观察。(2)将SPF级健康雄性SD大鼠210只随机分为:对照组、假手术组、重症急性胰腺炎相关性肺损伤模型组,每组70只。再分别将每个分组中的70只大鼠随机分为7个分组,包括0h、6h、12h、18h、24h、36h、48h组,每组10只大鼠。SAP-LI模型组用16cm弯止血钳夹闭胰头2h后松开。假手术组于相应各时间点开腹后,仅轻轻翻动胰腺10次后放回其解剖位置。正常对照组除麻醉3h外不做任何处理。在造模完成后,分别于相应各时间点采集血液、肺泡灌洗液、肺组织、胰腺组织标本。行血淀粉酶、总蛋白、中性粒细胞百分比检测,行大鼠肺组织湿/干重比,肺泡灌洗液蛋白检测,行肺组织、胰腺组织病理学观察。(3)将210只SPF级健康雄性SD大鼠随机分为:对照组、假手术组、SAP-LI模型组,每组70只。再将每组中的70只大鼠随机分为7个分组,包括0h、6h、12h、18h、24h、36h、48h组,每组10只大鼠。SAP-LI模型组采用夹闭法建模。造模完成后,分别于相应各时间点采集血液、肺泡灌洗液、肺组织标本。行血浆总蛋白检测,行大鼠肺组织湿/干重比,肺泡灌洗液蛋白检测,行肺组织HIF-1mRNA、iNOS mRNA qRT-PCR检测及NO、MDA、MPO检测,行肺组织病理学观察。
结果:(1)肝损伤模型组大鼠AMY12h[(5052.1±114.9)U/L]、中性粒细胞百分比值在12h[(75.2±5.8)%]、ALT12h[(52.6±5.9)U/L]、AST12h[(629.5±57.4)]达到峰值,均显著高于其它时间点组(P<0.05)。肝损伤模型组与对照组和假手术组同一时间点组比较,差异具有统计学意义(P﹤0.05)。病理组织学观察可见造模后随时间进程胰腺炎呈加重表现,肝组织损伤24h最重。肝损伤模型组血清淀粉酶与血液中性粒细胞百分比、ALT、AST呈正相关(r=0.796,P<0.01;r=0.710,P<0.01;r=0.875,P<0.01)。胰腺病理学评学与肝脏病理学评分呈正相关(rs=0.919,P<0.01)。(2)SAP-LI模型组大鼠血清淀粉酶12h(5052.1U/L±114.9U/L,P<0.01)、中性粒细胞百分比值12h(75.2%±5.8%,P<0.05)达到峰值,大鼠肺灌洗液蛋白与血清蛋白比值36h(0.009021±0.000107,P<0.01)达到高峰;大鼠肺组织湿/干重比36h(1.2001±0.0443,P<0.01)达到最小值。SAP-LI模型组与对照组和假手术组比较,差异均具有统计学意义(P﹤0.05)。病理组织学观察可见造模后随时间进程胰腺炎呈加重表现,肺组织损伤36h最重。SAP-LI模型组血清淀粉酶与血液中性粒细胞百分比、肺湿干质量比均呈正相关(r=0.794,P<0.01; r=0.365,P=0.002)。中性粒细胞百分比与肺湿干质量比呈正相关(r=0.356,P=0.003)。肺湿干质量比、肺灌洗液蛋白与血清蛋白比值呈负相关(r=-0.717, P<0.01)。胰腺病理学评分与肺脏病理学评分呈正相关(r=0.934,P<0.01)。(3)SAP-LI模型组大鼠肺灌洗液蛋白与血清蛋白比值36h(0.009021±0.000107,P<0.01)达到高峰;大鼠肺组织湿/干重比36h(1.2001±0.0443,P<0.01)达到最小值。肺组织中HIF-1α mRNA(0.020279±0.000625,P<0.01)、iNOS mRNA(0.029780±0.000498,P<0.01)的相对表达量及NO(7.505±0.481,P<0.01)含量24h达到最高值,MDA(6.819±0.810,P<0.01)、MPO(5.089±0.523,P<0.05)含量36h达到峰值。SAP-LI模型组与对照组和假手术组比较,差异均具有统计学意义(P﹤0.05)。病理组织学观察可见肺组织损伤36h最重。肺湿干质量比、肺灌洗液蛋白与血清蛋白比值呈负相关(r=-0.717,P<0.01)。肺湿干质量比和MPO、MDA呈负相关(r=-0.636,P<0.01; r=-0.497,P<0.01)。 MDA和肺灌洗液蛋白与血清蛋白比值呈正相关(r=0.661,P<0.01)。NO和MPO、MDA、iNOS、HIF-1α、肺灌洗液蛋白与血清蛋白比值呈正相关(r=0.721,P<0.01;r=0.529,P<0.01;r=0.695,P<0.01;r=0.642,P<0.01;r=0.781,P<0.01)。HIF-1α和MPO、iNOS、MDA、肺灌洗液蛋白与血清蛋白比值呈正相关(r=0.387,P<0.01;r=0.99,P<0.01;r=0.269,P<0.05;r=0.413,P<0.01)。iNOS和MPO、MDA、肺灌洗液蛋白与血清蛋白比值呈正相关(r=0.457,P<0.01;r=0.323,P<0.01;r=0.495,P<0.01)。MPO与MDA、肺灌洗液蛋白与血清蛋白比值呈正相关(r=0.595,P<0.01;r=0.884,P<0.01)。
结论:(1)通过夹闭胰头部的方法建立了一种新型大鼠重症急性胰腺炎相关性肝损伤的动物模型,24h为肝损伤最严重的时间点,也是我们建模的最佳时间点.为急性坏死性胰腺炎致肝损伤的发病机制及药物干预研究提供了一种较为理想的动物模型。(2)通过夹闭胰头部的方法建立了一种新型大鼠重症急性胰腺炎致肺损伤动物模型,36h为肺损伤最严重的时间点,也是我们建模的最佳时间点。为重症急性胰腺炎致肺损伤的发病机制及药物干预研究提供了一种较为理想的动物模型。(3)大鼠重症急性胰腺炎继发性肺损伤36h损伤最重,肺组织MDA、MPO检测值36h最高,HIF mRNA、iNOS mRNA含量及NO检测值24h最高,由此推测HIF-1α参与了肺损伤早期过程,iNOS及NO间接性致伤作用占主导地位。HIF-1α、NO、iNOS与中性粒细胞活性、脂质过氧化程度、及SAP-LI蛋白渗出有关。中性粒细胞活性与脂质过氧化程度有关。中性粒细胞活性、过氧化损伤与肺蛋白渗出关系密切。