慢性胰腺炎抗氧化劑治療研究進展

孫濤 廖專 李兆申

慢性胰腺炎抗氧化劑治療研究進展

孫濤 廖專 李兆申

慢性胰腺炎(chronic pancreatitis,CP)是一種以胰腺組織受到進行性破壞、胰腺內外分泌功能不全為特征的炎性疾病。氧化應激的增加可能是CP發生的一種機制。有研究表明CP患者的抗氧化能力受損，這可能是導致此疾病氧化狀態升高的一個原因。膳食中含有數種人體所需抗氧化劑，并且可提供多種用以合成細胞內抗氧化酶的輔助因子。許多CP患者因為進餐后腹痛加重而進食量不足，加之胰腺外分泌功能受損造成攝入的食物不能充分地消化和吸收，從而導致各種營養物質缺乏。因此，抗氧化劑補充治療有希望緩解CP患者的氧化負擔和臨床癥狀。

一、CP氧化應激理論

1998年英國曼徹斯特皇家醫院的Joan Braganza提出了基于胰腺腺泡細胞氧化應激增高的CP病因模型[1]。根據這一模型得出3個因素的相互作用導致了胰腺腺泡細胞的氧化應激增高：(1)誘導產生的細胞色素P450(CYP)酶超家族。(2)暴露于可進行生物激活的化學物質。(3)缺少維持還原性谷胱甘肽(GSH)儲備的微營養物質。

CYP酶由外源化學物質活化，并通過3個階段將外源化學物質代謝。第一階段，酶作用于外源化合物，引入極性活性功能基團。最常見的修飾之一即為由CYP酶催化的羥基化。第一階段的產物具有高度反應性，在第二階段，它們與GSH、硫酸鹽、甘氨酸、葡萄糖醛酸等帶電物質結合。結合后的代謝物可以經由跨膜轉運的方式分泌。在某些情形下，結合后的代謝物在分泌前還要經過進一步的修飾[2]。

正常情況下，由CYP酶催化的羥基化反應后應緊跟結合反應和分泌階段。但是第一階段的代謝產物在結合反應之前可以造成細胞損傷，特別是當第二階段的結合酶飽和時。當GSH儲備量下降時情況將更加危險。盡管胰腺可以活躍地合成GSH，但是如果蛋白質和必需的微營養物質缺乏，GSH的合成就會受影響。CP患者即是如此。

外源物質代謝消耗以及從頭合成的減少造成谷胱甘肽和甲基的不足，進而使細胞分泌受阻[3]。細胞分泌受阻后胰腺腺泡細胞的代償方式為增加自噬與分泌自噬，將酶、氧自由基產物(FROPs)和血小板活性因子(PAF)重新排布于細胞外基質中以及停止酶類的合成[1]。進入細胞外基質的FROPs與PAF促進肥大細胞脫顆粒作用，造成促炎癥因子的釋放和趨化作用。于是胰腺腺泡細胞就成為了炎癥反應場所，如果細胞外分泌受阻未能緩解，情況將進一步惡化[1]。

如果患者不能降低腺泡細胞氧化應激狀態，胰腺腺泡細胞中的GSH和甲基將被進行性消耗，使得來自多種途徑的活性自由基增加，更易于參加炎癥反應。隨著GSH和甲基不斷被消耗，胰腺炎的發作會越來越頻繁[1]。

二、氧化應激參與CP發生的研究

在化學誘導和轉基因CP模型中，抑制活性氧(ROS)的產生可以減輕CP相關的結構和功能異常。Tasci等[4]以化學方法誘導2組大鼠CP。一組大鼠在誘導后第4周開始接受黃嘌呤氧化酶(XOD)抑制劑別嘌呤醇治療。4周后與對照組相比，治療組大鼠的氧化應激標志物得到顯著改善，組織學分析顯示治療組大鼠胰腺膠原沉積和組織萎縮較對照組減輕，α-平滑肌肌動蛋白陽性的胰腺星狀細胞(PSC)數量減少。

Jiang等[5]應用口服α-生育酚或生育三烯酚的方法治療DBTC誘導的CP大鼠。結果顯示，經過4周的治療，治療組的氧化應激水平、炎癥反應和纖維化程度較對照組顯著減輕，TGF-β1和α1膠原mRNA的表達下調。生育三烯酚緩解炎癥、纖維化和下調TGF-β1 mRNA表達的效果優于α-生育酚。

Yoo等[6]應用植物抗氧化劑DA-9601治療化學方法誘導的CP小鼠，結果顯示治療組小鼠胰腺的炎癥和纖維化程度較對照組明顯減輕，NF-κB結合活性、髓過氧化物酶、誘導性一氧化氮合酶(iNOS)水平均顯著下降。

硫氧化還原蛋白-1(TRX-1)是一種具有抗氧化活性的氧化還原調節蛋白。Ohashi等[7]采用化學方法分別誘導野生型小鼠和TRX-1過表達的轉基因小鼠CP。6周后，與野生型小鼠相比，TRX-1轉基因小鼠胰腺萎縮減輕，炎癥細胞浸潤及假管樣復合物形成減少，胰腺纖維化減輕，單核細胞化學吸引蛋白1(MCP-1)表達下調，PSCs活化量少，提示抗氧化劑可能具有保護胰腺組織完整性的潛在功能。

Zeki等[8]分別給予可自發性CP的WBN/Kob大鼠普通飲食和含鎢飲食。鎢可以耗竭黃嘌呤氧化酶(XOD)的活性，防止XOD產生ROS。常規飲食的大鼠在12周齡開始表現出胰腺實質纖維化，并進行性加重，細胞抗氧化劑GSH與超氧化物歧化酶(SOD)在16周齡開始減少，而DNA氧化應激的標志物8-羥基脫氧鳥苷(8-OH-dG)水平升高。含鎢飲食的大鼠胰腺實質纖維化較輕微，8-OH-dG水平降低，而GSH和SOD的活性沒有顯著減退。

Park等[9]應用p38MAPK抑制劑SB203580處理WBN/Kob大鼠，結果實驗組大鼠胰腺組織具有抗氧化作用的熱休克蛋白27(HSP27)的表達下調，ROS增加，腺泡細胞的死亡和炎癥反應均顯著增加。

臨床試驗也支持氧化應激參與CP。CP患者氧化應激標志物水平較健康人群升高，而抗氧化劑含量降低。Verlaan等[10]報道，CP患者血清半胱氨酸、半胱氨酰甘氨酸、GSH等抗氧化硫醇水平低于對照組，代表總抗氧化能力的血清三價鐵清除能力(FRAP)也顯著低于對照組，而血清硫代巴比妥酸反應物(TBARS)和蛋白羰基合物濃度高于對照組，提示CP患者脂質過氧化和總體氧化應激的增加。

Morris-Stiff等[11]與Quilliot等[12]報道，CP患者血清抗氧化劑(包括維生素E、維生素A、類胡蘿卜素、硒)水平及過氧化氫酶活性低于對照組。Grish等[13]報道，CP患者紅細胞中GSH、谷胱甘肽過氧化酶和SOD水平較低，但TBARS水平較高，提示脂質過氧化增強。

Singh等[14]比較了伴有糖尿病的CP患者與不伴有糖尿病的CP患者的氧化應激狀態及抗氧化能力，結果顯示伴有糖尿病的CP患者CP病史更長，而總抗氧化能力較低，logistic回歸分析表明代表總抗氧化能力的FRAP僅與患者是否患有糖尿病相關，而與患者患CP的時間、年齡及TBARS水平無關。伴有糖尿病的CP患者與不伴有糖尿病的CP患者的氧化應激水平也未見顯著差異。

血清或紅細胞中抗氧化劑水平減低和脂質過氧化產物水平升高提示CP患者體內氧化應激增加，但是并不能特異性地證明CP患者胰腺的氧化應激增加。為了解決這一問題，一些研究檢測了胰腺組織內部和胰液中的抗氧化劑和脂質過氧化產物含量。

Schoenberg等[15]報道，與對照供體相比，CP患者的胰腺組織中脂質過氧化的副產物丙二醛和共軛二烯的含量顯著升高，GSH含量下降，而氧化型谷胱甘肽含量相應升高，提示CP患者胰腺組織中氧自由基的產生處于長期上升狀態，并導致脂質過氧化增加。

Santini等[16]報道，CP患者血清共軛二烯和脂質氫過氧化物水平與對照組無顯著差異。然而，CP患者胰液中的這兩種脂質過氧化產物水平均顯著高于對照組，而且不僅共軛二烯總水平升高，反-反同分異構體的水平也有升高，相應地順-反同分異構體降低。順-反同分異構體的存在表明抗氧化劑含量還有剩余，而反-反同分異構體的升高提示不可逆的氧化損傷狀態，因此，Santini等證實CP患者的氧化應激增加是具有器官特異性的。

Sliwińska-Mossoń等[17]比較了吸煙的CP患者與不吸煙的CP患者的氧化應激水平。結果顯示吸煙組胰腺假性囊腫液和胰腺組織中金屬硫蛋白和IL-6水平顯著高于不吸煙CP患者組，銅-鋅超氧化物歧化酶、SOD和谷胱甘肽過氧化物酶水平亦均較不吸煙組顯著升高，提示吸煙導致的CP可能與氧化應激相關。

三、CP抗氧化劑治療研究

1．單種抗氧化劑試驗：伊拉克的一項研究分析了有腹痛發作的酒精性CP患者接受別嘌呤醇和二甲基亞砜(DMSO)治療后腹痛緩解的情況?；颊弑浑S機分至3個組中，分別接受別嘌呤醇聯合止痛劑、DMSO聯合止痛劑或單純止痛劑治療。別嘌呤醇或DMSO聯合止痛劑組12、24 h內達到無痛的患者均顯著多于對照組。別嘌呤醇和(或)DMSO治療還使患者更早耐受自由攝入液體和更早出院[18]。

但Banks等[19]的一項關于別嘌呤醇的隨機雙盲兩周期交叉對照研究，患者每日應用疼痛視覺模擬量表(Visual analogue scale, VAS)、每周填寫McGill疼痛問卷報告他們的疼痛情況及填寫日常生活能力(ADL)問卷報告其生活質量，結果別嘌呤醇對減輕患者疼痛和改善患者生活質量均無效。

Braganza等[20]報道，單獨給予谷胱甘肽前體物質S-腺苷蛋氨酸(SAMe)時，無論從臨床還是生物化學角度看對CP患者均無效。Uden等[21-22]報道，當蛋氨酸與硒、β-胡蘿卜素、維生素C和維生素E同時補充時既可以減少CP患者的氧化應激又可以緩解其臨床癥狀。其后續的交叉對照研究結果顯示，SAMe組與安慰劑組相比并沒有改變原本基線水平較低的硒、β-胡蘿卜素、維生素C和維生素E濃度。并且，由于藥物治療的原因，患者血漿中SAMe濃度異常增高。接受SAMe的患者與接受安慰劑的患者疼痛水平沒有差異。

姜黃素是一種黃姜中發現的多酚化合物，具有抗氧化和抗炎的性質[23]。Durgaprasad等[24]報道，姜黃素治療并未緩解CP患者疼痛，但是接受姜黃素治療的CP患者氧化應激得以減輕，表現為紅細胞內丙二醛水平顯著下降和GSH水平顯著上升。

2．復方抗氧化劑試驗：Uden等[21]在一項20周的雙盲雙模擬交叉對照試驗研究中，讓20位患者接受包含硒、β-胡蘿卜素、維生素C、維生素E和蛋氨酸的復方抗氧化劑補充治療。結果顯示治療組CP患者血清抗氧化劑水平恢復正常，自由基標志物9-順，11-反亞油酸水平低于對照組，且患者疼痛也有明顯緩解。

Bhardwaj等[25]給予CP患者復方抗氧化劑補充制劑(包括硒、抗壞血酸、β-胡蘿卜素、α-生育酚和蛋氨酸)治療。接受抗氧化劑補充治療的患者抗氧化劑水平得到顯著的改善，包括血清SOD和TBARS(氧化應激標志物)的降低以及維生素A、C、E和總抗氧化物含量(抗氧化狀態標志物)的升高，試驗組患者疼痛減輕，每月疼痛天數顯著減少，每月鎮痛藥的用量顯著減少，約1/3的患者疼痛得以消除。

Uomo等[26]給予3位遺傳性慢性胰腺炎(HCP)患者包含SAMe、維生素C、維生素E、維生素A和硒的復方抗氧化劑治療，在接受抗氧化治療期間，患者的疼痛天數和鎮痛藥用量均顯著減少。

Antox?是一種包含了硒、β-胡蘿卜素、右旋-α-生育酚醋酸鹽、抗壞血酸和蛋氨酸的復合抗氧化劑補充制劑。Kirk等[27]報道，接受Antox?的患者血漿硒、維生素C、維生素E和β-胡蘿卜素的水平顯著高于接受安慰劑的患者。分析SF-36問卷數據顯示接受Antox?的患者生理功能、生理職能、社會功能、疼痛、健康意識和總體健康水平都有改善，生活質量得到顯著提高。Antox?的不良反應極小，僅2例感到惡心，1例感到胃口不佳。

Shah等[28]應用歐洲癌癥研究與治療組織生活質量問卷核心問題30(EORTC QLQ C-30)和胰腺修正(PAN-28)問卷比較了接受Antox?治療的和未接受Antox?治療的CP患者的生活質量。用VAS評估患者疼痛。接受Antox?治療患者的疼痛水平顯著低于未接受者，應用鎮痛藥的患者減少。EORTC QLQ C-30和PAN-28結果顯示接受Antox?的患者生理功能、角色職能和認知情感功能都有顯著改善。

但Siriwardena等[29]的一項雙盲隨機對照試驗結果顯示，經過6個月的Antox?治療后，盡管試驗組患者的血抗氧化劑水平如維生素C、維生素E、β-胡蘿卜素及硒水平較對照組顯著增加，但無論疼痛控制或生活質量改善均與安慰劑組無明顯差別。

根據曼徹斯特模型，CP發病可以用腺泡細胞氧化應激增強導致大規模的炎癥反應最終產生組織學和功能改變加以解釋。一系列動物實驗和臨床試驗證明了CP氧化狀態增強，抗氧化劑狀態受損。理論上，抗氧化劑補充治療可以緩解CP氧化負擔從而改善臨床癥狀。單種抗氧化劑補充治療CP的臨床試驗缺乏說服力，而復方抗氧化劑補充治療CP的臨床試驗則更具希望。未來還需要進行更大規模的隨機對照臨床試驗來明確抗氧化劑治療CP的效果及其遠期收益。

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2012-10-15)

(本文編輯：屠振興)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2013.03.020

200433 上海，第二軍醫大學長海醫院消化內科

李兆申，Email:zhsli@81890.net