環(huán)氧合酶—2在大鼠重癥急性胰腺炎及相關(guān)性肺損傷中作用機制的實驗研究.pdf

1、研究背景 急性胰腺炎是臨床常見的急腹癥，是多種病因引起胰酶激活，繼以胰腺局部炎癥反應(yīng)為主要特征，伴或不伴有其他器官功能改變的疾病。急性胰腺炎常伴有全身炎癥反應(yīng)，約15％-30％發(fā)展為重癥急性胰腺炎，病情進展迅速，常累及肺、肝、腎、心臟等全身多個重要臟器，導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合征，甚至全身多臟器功能衰竭，其病死率高達30％。因此，重癥急性胰腺炎仍是目前常見的、嚴重威脅人類健康的重大疾病。 急性肺損傷是重癥急性胰腺炎早期常見的

2、、也是最為嚴重的全身并發(fā)癥，急性呼吸窘迫綜合征是急性肺損傷的嚴重表現(xiàn)形式，也是重癥急性胰腺炎病人早期死亡的主要病因，其病死率超過40％。有人認為重癥急性胰腺炎及相關(guān)性肺損傷可以作為臨床評價重癥急性胰腺炎嚴重程度的標準之一，因此，如何防治重癥急性胰腺炎病人并發(fā)急性肺損傷或急性呼吸窘迫綜合征，對提高重癥急性胰腺炎療效、改善預(yù)后具有重要意義。迄今為止，重癥急性胰腺炎及相關(guān)性肺損傷的病理生理機制，以及影響重癥急性胰腺炎發(fā)生發(fā)展和結(jié)局的因素仍不非

3、常清楚。積累的大量證據(jù)表明，胰腺實質(zhì)中活化的單核巨噬細胞、中性粒細胞釋放的TNF-α、IL-1和IL-6等多種促炎細胞因子不僅有助于啟動急性胰腺炎局部炎癥的形成和發(fā)展，而且也有助于導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)，促炎細胞因子的過表達加重了實驗急性胰腺炎的嚴重程度；與此相反，IL-4、IL-10等抗炎細胞因子則可顯著減輕了實驗急性胰腺炎的嚴重程度。 近來，前列腺素及源于前列腺素的炎癥介質(zhì)在介導(dǎo)急性胰腺炎全身炎癥反應(yīng)中的作用受到密切關(guān)注。環(huán)氧合酶

4、(COX)是前列腺素合成的關(guān)鍵限速酶，包括兩種類型：結(jié)構(gòu)型COX-1和誘導(dǎo)型COX-2，COX-1是一種重要管家酶，產(chǎn)生的前列腺素主要維持生理功能：而COX-2是一種重要的前炎癥介質(zhì)，在絕大多數(shù)正常組織無表達，但可在包括急性胰腺炎在內(nèi)的炎癥疾病中過表達，提示COX-2在急性胰腺炎的形成和發(fā)展中起著重要作用。迄今，有關(guān)COX-2在重癥急性胰腺炎及相關(guān)性肺損傷中的具體作用及機制尚不清楚。 目的： 本研究旨在利用大鼠重癥急性胰

5、腺炎模型，探討COX-2在重癥急性胰腺炎及相關(guān)性肺損傷中的可能作用及機制。全文分兩部分：第一部分，主要探討重癥急性胰腺炎大鼠有關(guān)炎癥介質(zhì)的變化，COX-2在胰腺組織中的表達及COX-2表達與胰腺損傷程度的相關(guān)性；第二部分，用COX-2高選擇性抑制劑Celecoxib預(yù)處理重癥急性胰腺炎大鼠，觀察預(yù)處理大鼠胰腺和肺組織損傷程度的變化，探討Celecoxib的可能作用機制。 方法： 健康成年雄性Sprague-Dawley大

6、鼠，體重250±30g，隨機分成：正常組(N組)：開腹后輕輕翻動十二指腸和胰腺，關(guān)腹；模型組(SAP組)：以5％?；悄懰徕c(1.0ml/kg)逆行胰膽管注射，誘導(dǎo)重癥急性胰腺炎模型；治療組(T組)：在大鼠重癥急性胰腺炎模型誘導(dǎo)前2小時，以30mg/kg.d劑量給予灌胃Celecoxib預(yù)處理。各組分別于術(shù)后3小時、6小時、12小時處死大鼠，收集血清、胰腺和肺組織標本。測定血清淀粉酶活性；ELISA法測定血清TNF-α、IL-6水平；放免

7、法測定血漿和肺組織中TXB2與6-keto-PGF1a濃度；分光光度計測定肺組織中髓過氧化酶(MPO)活性；肺水腫嚴重程度以肺組織濕干重比表示；制作胰腺和肺組織標本，HE染色用于胰腺和肺組織損傷的病理學(xué)評價，免疫組織化學(xué)方法測定胰腺和肺組織COX-2表達及胰腺組織NF-kB表達；RT-PER與Western-Blot法檢測肺組織中COX-2mRNA和COX-2蛋白的表達。 結(jié)果： 第一部分 與正常組比較，?；悄懰?/p>

8、鈉誘導(dǎo)后各時間點(3h、6h、12h)血清淀粉酶活性、TNF-α與IL-6水平、血漿TXB2與6-keto-PGF1a濃度等均顯著升高，胰腺損傷(水腫、出血、壞死和炎癥)病理學(xué)評分均顯著增加(P<0.05)，大鼠24小時死亡率為100％。因此，在本研究中，我們采用5％?；悄懰徕c逆行胰膽管注射成功地建立了重癥急性胰腺炎大鼠模型。 本研究發(fā)現(xiàn)，正常胰腺組織中未見COX-2表達，牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)后的SAP大鼠3至12小時胰腺組織中均可觀

9、察到COX-2過表達，并于6小時達到高峰。COX-2蛋白的表達水平在各時間點均與胰腺組織損傷程度顯著相關(guān)(P<0.05)。 第二部分 使用COX-2高選擇性抑制劑Celecoxib預(yù)處理后顯著降低了SAP大鼠血清淀粉酶活性和TNF-α水平(P<0.05)，改善了腹水性狀；肺組織TXB2/6-keto-PGFt1a比值在6小時、12小時較SAP組顯著減低(P<0.05)。無論是肉眼還是光鏡下觀察，Celecoxib預(yù)處理均

10、顯著減輕了重癥急性胰腺炎大鼠胰腺和肺組織損傷程度，表現(xiàn)為胰腺和肺組織損傷病理學(xué)評分，肺組織濕干重比與髓過氧化酶活性(MPO)顯著下降(P<0.05)。 免疫組化顯示，正常組大鼠肺組織COX-2無表達，在牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)后SAP大鼠肺組織COX-2表達顯著上調(diào)，6小時達到高峰，并持續(xù)至12小時：正常組大鼠胰腺組織NF-kB無表達，在?；悄懰徕c誘導(dǎo)后SAP大鼠胰腺組織NF-kB表達顯著上調(diào)，3小時即達到高峰，并持續(xù)至12小時；Cele

11、coxib在各時間點均顯著降低了SAP大鼠胰腺組織NF-KB、COX-2和肺組織COX-2蛋白的表達水平(P<0.01)。 RT-PCR和Western-blot檢測結(jié)果顯示，正常組大鼠肺組織COX-2mRNA與COX-2蛋白表達極低，在?；悄懰徕c誘導(dǎo)后SAP大鼠肺組織COX-2mRNA與COX-2蛋白表達顯著增強(P<0.01)，于6小時達到高峰；Celecoxib在各時間點均顯著降低了SAP大鼠肺組織COX-2mRNA與CO

12、X-2蛋白表達水平(P<0.05)。 結(jié)論： 本研究結(jié)果清楚表明，COX-2是SAP早期反應(yīng)基因，在重癥急性胰腺炎及相關(guān)性肺損傷的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵的作用。COX-2的作用機理可能與其啟動炎癥反應(yīng)，產(chǎn)生大量前列腺素類物質(zhì)，導(dǎo)致胰腺與肺微循環(huán)障礙有關(guān)。 Celecoxib能抑制COX-2基因的表達，具有顯著改善實驗性大鼠重癥急性胰腺炎及相關(guān)性肺損傷的作用。Celecoxib改善SAP大鼠胰腺和肺損傷作用的可能分子機