谷氨酰胺對創傷性腦損傷后腸黏膜的保護作用實驗觀察

李 毅，張 倩，呂 棟，徐欣萍，朱玉群

（首都醫科大學附屬北京天壇醫院消化內科 北京 100050）

谷氨酰胺對創傷性腦損傷后腸黏膜的保護作用實驗觀察

李 毅，張 倩，呂 棟，徐欣萍*，朱玉群*

（首都醫科大學附屬北京天壇醫院消化內科 北京 100050）

目的 觀察谷氨酰胺（GLN）治療創傷性腦損傷（TBI）后對應激性腸黏膜屏障（IMB）損傷的作用。方法將60只健康雄性Wister大鼠隨機分為假手術對照組（A組）、TBI組（B組），和TBI后GLN干預組（C組）。C組分別于致傷后不同時間點給予GLN干預，各組大鼠均于傷后48 h處死取材，觀察其腸黏膜病理學改變。結果 TBI組大鼠可見腸黏膜絨毛腫脹、縮短、增粗，較多破損或斷裂，固有層裸露，絨毛間質水腫，淋巴管擴張，GLN干預后不同時間點大鼠腸黏膜損傷有不同程度減輕，用藥越早作用越明顯。結論 GLN對TBI后應激性IMB損傷具有明顯的干預作用，且此干預作用具有時效相關性。

創傷性腦損傷；腸黏膜屏障；谷氨酰胺

創傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）尤其是重度TBI后常發生內臟并發癥，病死率可達50%。許多患者并非死于顱腦損傷本身，而是死于全身炎癥反應綜合征（Systemic inflammatory response syndrome，SIRS）或多臟器功能不全綜合征（Multiple organ dysfunction syndrome，MODS）。1986年，Meakins等[1]提出“胃腸道是MODS的始動器官”的論點，指出腸黏膜屏障（intestinal mucosa barrier，IMB）在機體遭受重創時的重要作用，胃腸道既是SIRS、MODS的啟動器官，也是SIRS、MODS時最易受損的靶器官。近年來，谷氨酰胺（Glutamine，GLN）作為一種氨基酸補充劑已廣泛應用于臨床，證實在重癥患者的全腸外營養或腸內營養中添加GLN具有較好的療效[2]。本實驗通過復制大鼠TBI模型，觀察TBI后應激性IMB損傷，并在大鼠創傷后的不同時間給予GLN干預，旨在探討GLN對腸黏膜損傷的干預作用及時效關系。由于GLN水溶性低、熱消毒耐受性差及長期儲存時在化學上不穩定，本實驗采用丙氨酰-谷氨酰胺二肽（Alanyl-Glutamine，Ala-GLN）作為GLN的供體。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組

60只健康雄性Wistar大鼠，體質量200～250 g（由中國科學院遺傳與發育生物學研究所動物中心提供），隨機分為假手術對照組（A組）、TBI組（B組）、GLN干預組（C組）。C組又根據干預時間3、6、12、24 h分成C3、C6、C12、C24組。每組大鼠10只。

1.2 模型制備

采用改良的Feeney[3]自由落體撞擊法建立TBI模型。將20 g砝碼從50 cm高度落下，致傷力約100 kPa，相當于臨床重度腦損傷[4]。假手術組大鼠只開骨窗，不予落體撞擊。各組大鼠均于術后48 h處死取材。

1.3 治療組給藥方案

治療組大鼠分別于TBI后3、6、12，24h首次給予腹腔注射Ala GLN 400mg/kg（力肽，100 mL/瓶，購自中國華瑞制藥有限公司，力肽與生理鹽水按1:5體積配成溶液），以后每12 h重復腹腔內給藥1次，劑量同前。

1.4 病理學檢查

取回腸末端組織標本，常規固定，光鏡和電鏡下觀察組織學改變。

2 實驗結果

2.1 光鏡

A組：回腸黏膜結構完整，絨毛上皮無缺損，淋巴管無擴張，見圖1；B組：腸絨毛腫脹、縮短、增粗，可見較多破損或斷裂，造成固有層裸露，絨毛間質水腫，淋巴管擴張，黏膜及黏膜下層有較多炎性細胞浸潤，黏膜的厚度變薄，見圖2；C組：經GLN干預后，C3及C6組：腸絨毛稍腫脹，淋巴管擴張不明顯，偶見炎性細胞浸潤；C12干預組：腸絨毛腫脹，偶見破損、融合，淋巴管擴張不明顯，黏膜及黏膜下層少量炎性細胞浸潤；C24干預組：腸絨毛腫脹、縮短、增粗，頂端部分破損或斷裂，絨毛間質水腫，淋巴管擴張，可見少量炎性細胞浸潤，結果見圖3-5。

圖1 A組（×100）

圖2 B組（×100）

圖3 C6組（×100）

圖4 C12組（×100）

圖5 C24組（×100）

2.2 電鏡

A組：腸黏膜微絨毛排列整齊、有序，無倒伏、脫落；粗面內質網和線粒體等細胞器結構完整、清晰，無水腫擴張，未見凋亡細胞，細胞連接無分離；B組：微絨毛大片倒伏、破壞、消失，線粒體高度腫脹，嵴消失，空泡化；內質網擴張，部分細胞膜崩解，細胞間連接不清；杯狀細胞分泌黏液活躍，見圖6；C組：經GLN干預后，C3及C6組：腸黏膜微絨毛排列整齊，無倒伏、脫落，部分腸黏膜上皮細胞胞漿中線粒體腫脹；內質網擴張，細胞間連接無分離，偶見凋亡細胞；C12干預組：腸黏膜微絨毛排列整齊，無倒伏、脫落；部分可見胞漿線粒體腫脹，嵴模糊不清，內質網擴張，細胞間連接無分離；C24干預組：線粒體普遍腫脹，嵴斷裂，內質網擴張；細胞間連接無分離。見圖7-9。

圖6 B組（×12000）

圖7 C3組（×15000）

圖8 C12組（×20000）

圖9 C24組（×20000）

3 討論

小腸作為人體重要的最大免疫器官，是利用GLN的主要器官。GLN是維持腸道黏膜代謝、結構和功能的必須營養成分，對維護腸黏膜細胞的生長、分化和增殖具有重要的意義。研究表明，相同條件下腸道黏膜細胞首先利用GLN作為能量代謝物質，其次再利用丙酮酸、葡萄糖等；GLN缺乏可使腸道黏膜萎縮，絨毛變稀變矮，屏障功能下降；補充GLN后能明顯增加大鼠腸黏膜質量、恢復絨毛高度、黏膜表面積和陷窩深度，加快腸上皮細胞更新速度，阻止腸黏膜萎縮及炎癥所致的通透性增加，從而恢復并維持腸黏膜屏障功能。

本研究發現，大鼠TBI后應用GLN干預，能明顯的減輕腸黏膜的病理改變，且早期應用（12 h內）的效果更好，24 h后再應用也有一定作用。提示GLN對TBI后應激性IMB有明顯的干預作用，此干預作用具有一定的時效相關性。所以，在臨床上對于TBI的患者早期應用GLN，有效防止應激性IMB損傷的發生和發展，對減少SIRS、MODS發生，改善患者預后可能有一定作用。

[1]Meakins JL,Marshall JC.Multiple organ failure syndrome[J].Arch Surg,1986,121:196-208.

[2]吳廣宇,趙 峰,程水兵,等.谷氨酰胺在重型顱腦損傷患者營養支持中的應用[J].浙江創傷外科,2008,13(4):285-287.

[3]Feeney DM,Boyesonmg,Linn RT,et a1.Responses to cortical injury:I.Methodology and local effects of contusions in the rat[J].Brain Res,1981,211(1):67-77.

[4]吳 旭,王保捷,張國華,等.大鼠腦損傷分級自由落體打擊模型的建立[J].中國法醫學雜志,2005,20(1):1-3.

Efect of glutamine on protection of intestinal mucosa after traumatic brain injur in rats

LI Yi,ZHANG Qian,LV Dong,XU Xin-ping,ZHU Yu-qun
(Department of Gastroenterology,Beijing Tiantan Hospital affiliated to Capital Medical University, Beijing 100050,China)

Traumatic brain injury;Intestinal mucosa barrier;Glutamine

651.1+5；R971

B

10.3969/j.issn.1674-070X.2012.08.002.005.02

2011－11－09

李 毅（1983—），男，碩士研究生，主要從事肝炎，肝硬化臨床研究工作。

*朱玉群，主任醫師，教授，碩士研究生導師，Email：gpj0818@tom.com；*徐欣萍，副主任醫師，副教授，Email：xu_xinping63@163.com 。

(本文編輯: 馬宏宇）