牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)急性壞死性胰腺炎大鼠模型的理想濃度

邱嘉華 陳奕金 賈林 黃耀星 杜洪

·論著·

牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)急性壞死性胰腺炎大鼠模型的理想濃度

邱嘉華 陳奕金 賈林 黃耀星 杜洪

目的探討牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)急性壞死性胰腺炎(ANP)并發(fā)多器官功能衰竭(MODS)大鼠模型的量-效關(guān)系及理想濃度。方法280只大鼠按數(shù)字隨機(jī)法分為對照組(40只)和ANP組，分別采用經(jīng)胰膽管逆行注射3.5%、4%、4.5%、5%牛磺膽酸鈉制備ANP模型(每濃度組60只)。術(shù)后1、3、6、12、24 h分批處死大鼠，檢測血清淀粉酶、總膽紅素、肌酐水平，行血?dú)夥治觯Ｒ?guī)胰腺病理檢查并評分；各ANP組另留20只大鼠觀察建模后24 h生存率。結(jié)果各ANP組的血清淀粉酶、總膽紅素、肌酐水平及氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)、胰腺病理評分均隨牛磺膽酸鈉濃度增加而升高，呈明顯的量-效和時-效關(guān)系。4.5%牛磺膽酸鈉建模組于術(shù)后6 h出現(xiàn)肝、腎功能障礙高峰，12 h出現(xiàn)呼吸功能障礙高峰，其MODS發(fā)生率為52.5%，顯著高于3.5%、4.0%牛磺膽酸鈉建模組的15.0%和37.5%；24 h生存率為65%，顯著高于5%牛磺膽酸鈉建模組的30%。結(jié)論4.5%牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)ANP大鼠模型具有較高的MODS發(fā)生率和24 h生存率，是ANP并發(fā)MODS診治研究的理想建模濃度。

胰腺炎，急性壞死性； 牛磺膽酸； 多器官功能衰竭； 模型，動物

牛磺膽酸鈉逆行膽胰管注射法為實(shí)驗(yàn)性急性壞死性胰腺炎(ANP)并發(fā)多臟器功能衰竭(MODS)的主要建模方式，惜迄今牛磺膽酸鈉的最佳建模濃度及其MODS發(fā)生率尚未明確[1-2]。本文探討不同濃度牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)大鼠ANP并MODS模型的發(fā)生情況，旨在闡明牛磺膽酸鈉的理想建模濃度。

材料與方法

一、ANP大鼠模型建立與分組

雌性SD大鼠280只，體重200～250 g，購自廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心，許可證號：SCXK(粵)2008-0020。按數(shù)字隨機(jī)法將大鼠分為對照組(40只)和4個ANP組(每組60只)。參照文獻(xiàn)[1，3]，分別采用3.5%、4%、4.5%、5%濃度的牛磺膽酸鈉(Sigma公司)逆行膽胰管注射誘導(dǎo)大鼠ANP模型；對照組逆行注射等量生理鹽水。建模后1、3、6、12、24 h各處死8只大鼠。

二、觀察指標(biāo)

1．血清生化指標(biāo)和血?dú)夥治觯菏笪察o脈采血，抗凝液混勻后置-70℃冰箱。應(yīng)用多功能生化儀檢測肝功能的總膽紅素和腎功能的肌酐；采用酶聯(lián)耦合法測定淀粉酶活性。腹主動脈采血進(jìn)行血?dú)夥治觥?/p>

2．胰腺病理組織學(xué)檢查：取胰腺組織行常規(guī)病理檢查，由專一病理醫(yī)師閱片，并參考Chen等[4]的標(biāo)準(zhǔn)對胰腺組織進(jìn)行病理評分。

3．生存率分析：每個ANP組有20只大鼠用于觀察建模后24 h生存率。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

一、ANP組血清淀粉酶變化及其與牛磺膽酸鈉的量-效關(guān)系

ANP組血清淀粉酶水平較對照組顯著升高，且隨牛磺膽酸鈉濃度的增加和建模時間的延長而升高。除3.5%牛磺膽酸鈉建模組1 h僅有62.5%大鼠的血淀粉酶值大于對照值上限3倍外，其余ANP組各時間段淀粉酶活性均大于對照值上限3倍(表1)。

二、ANP組重要臟器功能改變及其與牛磺膽酸鈉量-效關(guān)系

1．呼吸功能障礙的發(fā)生率：與對照組比較，ANP

組的血PaO2/FiO2水平于建模后1 h開始顯著降低，且隨牛磺膽酸鈉濃度的提高而進(jìn)一步下降。如以PaO2/FiO2lt;39.9 kPa作為呼吸功能障礙指標(biāo)[5]，3.5%、4%、4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組的呼吸功能障礙發(fā)生率分別為7.5%、15%、35%和45%，其中4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組于建模后6 h開始出現(xiàn)呼吸功能障礙，而3.5%和4%牛磺膽酸鈉建模組于術(shù)后24 h才開始出現(xiàn)(表1)。

2．肝功能障礙的發(fā)生率：與對照組比較，ANP組隨著牛磺膽酸鈉濃度的提高，總膽紅素升高更顯著。如以總膽紅素含量大于對照值上限3倍以上為肝功能障礙指標(biāo)，各ANP組于建模后6 h出現(xiàn)肝功能障礙高峰，其中3.5%、4%、4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組肝功能障礙的發(fā)生率分別為60%、65%、62.5%和65%(表1)。

3．腎功能障礙的發(fā)生率：以肌酐含量大于對照值上限3倍以上作為腎功能障礙指標(biāo)，4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組術(shù)后6 h開始出現(xiàn)腎功能障礙高峰，且隨牛磺膽酸鈉濃度的提高升高更為顯著；4%牛磺膽酸鈉建模組于術(shù)后6 h已出現(xiàn)腎功能障礙，12 h達(dá)高峰；3.5%牛磺膽酸鈉建模組于12 h才出現(xiàn)。3.5%、4%、4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組腎功能障礙的發(fā)生率分別為15%、37.5%、50%和55%(表1)。

4．MODS發(fā)生率：若以發(fā)生2個及以上臟器功能障礙作為MODS標(biāo)準(zhǔn)，3.5%、4%、4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組總的MODS的發(fā)生率分別為15.0%、37.5%、52.5%和55.0%，其中4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組的MODS發(fā)生率顯著高于3.5%和4%牛磺膽酸鈉建模組(Plt;0.05)，且4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組于術(shù)后6 h即開始出現(xiàn)MODS。

三、胰腺組織病理評分

各模型組于建模后1 h起胰腺病理評分顯著高于同時點(diǎn)對照組(Plt;0.01)，且隨牛磺膽酸鈉濃度的提高，胰腺病理評分愈高(表1)。

四、ANP組大鼠24 h生存率及其與牛磺膽酸鈉的量-效關(guān)系

建模后24 h，3.5%、4%、4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組分別有3、5、7、14只大鼠死亡，其24 h生存率分別為85%、75%、65%、30%，其中5%牛磺膽酸鈉建模組生存率顯著低于其他ANP組(Plt;0.05)，其余各ANP組間的生存率無顯著差異(Pgt;0.05)。

表1 各組大鼠的血清淀粉酶、PaO2/FiO2、總膽紅素、肌酐和胰腺病理評分的動態(tài)變化

注：與對照組比較，aPlt;0.05，bPlt;0.01；與1、3 h同濃度組比較，cPlt;0.01；與1、3、6 h同濃度組比較，dPlt;0.01

討 論

建立一種形態(tài)學(xué)改變、病程及治療反應(yīng)與人類SAP相似，且具有較高M(jìn)ODS發(fā)生率和較高生存率的動物模型是建立理想ANP并MODS診斷和治療學(xué)模型的先決條件。Aho等[1]于1980年首創(chuàng)的逆行膽胰管注射法由于能模擬胰管梗阻、膽汁反流等病因造成的急性胰腺炎(AP)，雖經(jīng)許多改良，迄今仍是應(yīng)用最為廣泛的建模方法[6-7]。近30年來，有許多學(xué)者嘗試改變牛磺膽酸鈉的濃度、注射速度和注射持續(xù)時間以產(chǎn)生輕重程度不同的AP模型，但迄今國內(nèi)外多沿用5%濃度制備ANP模型，少見ANP并MODS的牛磺膽酸鈉建模濃度的研究報告。2007年，Zhang等[2]首次開展ANP并MODS模型牛磺膽酸鈉濃度的研究，結(jié)果認(rèn)為3.5%牛磺膽酸鈉是一種理想的ANP并MODS動物模型的誘導(dǎo)濃度，可惜未開展多濃度組的比較分析，也未闡明大鼠MODS的發(fā)生率及其生存率。

本實(shí)驗(yàn)采用3.5%、4%、4.5%和5%4個梯度濃度的牛磺膽酸鈉逆行膽胰管注射建模，結(jié)果顯示，建模后6 h，各模型組出現(xiàn)肝功能障礙高峰，4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組于此時也出現(xiàn)腎功能障礙高峰；4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組于建模后12 h開始出現(xiàn)肺功能障礙高峰，而4%牛磺膽酸鈉建模組于24 h才出現(xiàn)肺功能障礙；各ANP組中，4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組的MODS發(fā)生率較高，建模后6 h已發(fā)生多臟器功能障礙。從而證實(shí)牛磺膽酸鈉可成功誘導(dǎo)ANP并MODS模型，且牛磺膽酸鈉濃度與胰腺組織損傷存在顯著的濃度依賴性和時間依賴性，尤以4.5%和5%牛磺膽酸鈉建模組的臟器功能和胰腺組織病理改變最為明顯。但4.5%牛磺膽酸鈉建模組24 h生存率為65%，顯著高于5%牛磺膽酸鈉建模組的30%，更適合ANP并發(fā)MODS的發(fā)病機(jī)制及治療對策研究，為誘導(dǎo)大鼠ANP合并MODS動物模型的理想濃度。鑒于3.5%牛磺膽酸鈉建模組的MODS發(fā)生率僅為15%，不適合ANP并發(fā)MODS的診治研究，故不支持Zhang等的研究結(jié)論[2]。

[1] Aho HJ，Nevalainen TJ,Lindberg RL,et al.Experimental pancreatitis in the rat.The role of phospholipase A in sodium taurocholate-induced acute haemorrhagic pancreatitis.Scand J Gastroenterol，1980，15:1027-1031.

[2] Zhang XP,Ye Q,Jiang XG,et al.Preparation method of an ideal model of multiple organ injury of rat with severe acute pancreatitis.World J Gastroenterol,2007,13:4566-4573.

[3] Jha RK,Yong MQ,Chen SH.The protective effect of resveratrol on the intestinal mucosal barrier in rats with severe acute pancreatitis.Med Sci Monit,2008,14:BR14-BR19.

[4] Chen H,Li F,Sun JB,et al.Abdominal compartment syndrome in patients with severe acute pancreatitis in early stage.World J Gastroenterol,2008,14:3541-3548.

[5] 胡森，盛志勇，薛立波,等.多器官功能障礙綜合征動物模型系列研究.解放醫(yī)學(xué)雜志，1996，21:5-9.

[6] Cosen-Binker LI，Binker MG, Negri G，et al．Acute Pancreatitis possible initial triggering mechanism and prophylaxis．Pancreatology，2003,3：445-456．

[7] Wang X,Jiang W,Zhao G,et al.Mild hypothermia protects against sodium taurocholate(NaTc)-induced acute pancreatitis in rats with adverse effects on serum cytokines.Pancreas，2005，30：e80-e86.

2010-02-09)

(本文編輯：屠振興)

Optimalconcentrationofsodiumtaurocholateinducingacutenecrosispancreatitisinarat

QIUJia-hua,CHENYi-jin,JIALin，HUANGYao-xing，DUHong.

DepartmentofGastroenterology,FirstMunicipalPeople′sHospitalofGuangzhou,GuangzhouMedicalCollege，Guangzhou510180，China

JIALin,Email:jialin@medmail.com.cn

ObjectiveTo explore the dose-effect relationship and optimal concentration of sodium taurocholate (NaTc) to establish acute necrosis pancreatitis (ANP) complicating MODS in a rat.Methods280 SD rats were randomly divided into control group (n=40) and 3.5%, 4%, 4.5%, 5% ANP group (n=60, respectively). ANP groups were induced by retrograde injection of NaTc solution into the pancreatic duct of rats. Rats in each model group were sacrificed at 1, 3, 6, 12 and 24 h after the model induction. Serum amylase, serum total bilirubin, creatinine, blood gas analysis, and pathological changes of pancreas were determined. Survival rate at 24 h after the model induction was observed in other 20 ANP rats in each group.ResultsIn each groups, the serum amylase level, creatinine, blood gas analysis and pathological changes all increased corresponding to the increase of NaTc, and there was significant dose-effect relationship and time-effect. In 4.5% group, the dysfunction of liver and kidney reached the peak at 6 h，while the respiratory dysfunction reached its peak at 12 h. Its incidence of MODS was 52.5%, which was significantly higher than those in 3.5%, 4.0% group (15.0% and 37.5%); and 24 h survival rate of 4.5% group was 65%, which was significantly higher than that in 5% group (30%).Conclusions4.5% NaTc solution may be the optimal concentration to establish the ANP model, which had higher incidence of MODS and 24 h survival rate.

Pancreatitis,acute necrotizing; Taurocholic acid; Multiple organ failure; Models, animal

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2010.02.015

廣州市衛(wèi)生局重點(diǎn)專科基金(2008-ZDi-02)

510180 廣州，廣州醫(yī)學(xué)院附屬廣州市第一人民醫(yī)院 廣州市南沙中心醫(yī)院消化內(nèi)科(邱嘉華、陳奕金、賈林、黃耀星)，病理科(杜洪)

賈林，Email:jialin@medmail.com.cn