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(jī)制的實(shí)驗(yàn)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(jìn)展迅速，常累及肺、肝、腎、心臟等全身多個(gè)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(dá)30％。因此，重癥急性胰腺炎仍是目前常見的、嚴(yán)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(yán)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(yán)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(rèn)為重癥急性胰腺炎及相關(guān)性肺損傷可以作為臨床評(píng)價(jià)重癥急性胰腺炎嚴(yán)重程度的標(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(jī)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(shí)質(zhì)中活化的單核巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞釋放的TNF-α、IL-1和IL-6等多種促炎細(xì)胞因子不僅有助于啟動(dòng)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(xì)胞因子的過表達(dá)加重了實(shí)驗(yàn)急性胰腺炎的嚴(yán)重程度；與此相反，IL-4、IL-10等抗炎細(xì)胞因子則可顯著減輕了實(shí)驗(yàn)急性胰腺炎的嚴(yán)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(dá)，但可在包括急性胰腺炎在內(nèi)的炎癥疾病中過表達(dá)，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(jī)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(jī)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(dá)及COX-2表達(dá)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(jī)制。 方法： 健康成年雄性Sprague-Dawley大

6、鼠，體重250±30g，隨機(jī)分成：正常組(N組)：開腹后輕輕翻動(dòng)十二指腸和胰腺，關(guān)腹；模型組(SAP組)：以5％牛磺膽酸鈉(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(shí)，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(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)處死大鼠，收集血清、胰腺和肺組織標(biāo)本。測(cè)定血清淀粉酶活性；ELISA法測(cè)定血清TNF-α、IL-6水平；放免

7、法測(cè)定血漿和肺組織中TXB2與6-keto-PGF1a濃度；分光光度計(jì)測(cè)定肺組織中髓過氧化酶(MPO)活性；肺水腫嚴(yán)重程度以肺組織濕干重比表示；制作胰腺和肺組織標(biāo)本，HE染色用于胰腺和肺組織損傷的病理學(xué)評(píng)價(jià)，免疫組織化學(xué)方法測(cè)定胰腺和肺組織COX-2表達(dá)及胰腺組織NF-kB表達(dá)；RT-PER與Western-Blot法檢測(cè)肺組織中COX-2mRNA和COX-2蛋白的表達(dá)。 結(jié)果： 第一部分 與正常組比較，牛磺膽酸

8、鈉誘導(dǎo)后各時(shí)間點(diǎn)(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(píng)分均顯著增加(P<0.05)，大鼠24小時(shí)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(dá)，?；悄懰徕c誘導(dǎo)后的SAP大鼠3至12小時(shí)胰腺組織中均可觀

9、察到COX-2過表達(dá)，并于6小時(shí)達(dá)到高峰。COX-2蛋白的表達(dá)水平在各時(shí)間點(diǎn)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(shí)、12小時(shí)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(píng)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(dá)，在?；悄懰徕c誘導(dǎo)后SAP大鼠肺組織COX-2表達(dá)顯著上調(diào)，6小時(shí)達(dá)到高峰，并持續(xù)至12小時(shí)：正常組大鼠胰腺組織NF-kB無表達(dá)，在牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)后SAP大鼠胰腺組織NF-kB表達(dá)顯著上調(diào)，3小時(shí)即達(dá)到高峰，并持續(xù)至12小時(shí)；Cele

11、coxib在各時(shí)間點(diǎn)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(dá)水平(P<0.01)。 RT-PCR和Western-blot檢測(cè)結(jié)果顯示，正常組大鼠肺組織COX-2mRNA與COX-2蛋白表達(dá)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(dá)顯著增強(qiáng)(P<0.01)，于6小時(shí)達(dá)到高峰；Celecoxib在各時(shí)間點(diǎn)均顯著降低了SAP大鼠肺組織COX-2mRNA與CO

12、X-2蛋白表達(dá)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(jī)理可能與其啟動(dòng)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(dá)，具有顯著改善實(shí)驗(yàn)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(jī)