乌司他丁对严重烧伤大鼠肠道损伤及炎症因子的影响*

孙 勇,孙曙光,王 静,王良喜,毛学飞,邓向东,潘晓峰,吴杭庆

(中国人民解放军第97医院烧伤整形科,江苏徐州221004)

严重烧伤伴发的全身感染、全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrom,SIRS)乃至多器官功能障碍(multiple organ dysfunction syndrom,MODS)是目前烧伤患者最重要的死亡原因。如何预防感染,中断SIRS及MODS的发生、发展是目前烧伤救治中的重要问题。肠道作为烧(创)伤应激的中心器官之一,可以引发肠源性感染,进而发展为SIRS、MODS。乌司他丁(ulinastatin)能有效地抑制由于严重烧伤引发的一系列酶以及炎症介质的释放,可起到保护机体重要器官的作用[1]。本文就乌司他丁对大鼠烧伤后肠黏膜屏障及相关炎症因子的影响研究总结如下。

1 材料与方法

1.1 动物分组及时相设置 健康成年Wistar大鼠90只,体质量205～245 g,随机分为烧伤对照组(n=42)和乌司他丁组(n=42),各大鼠实验分烧伤后 1、2、3、4、5、6、7 d 7 个时相点,每个时相点6只大鼠;另选6只大鼠检测烧伤前(0 d)正常值,两组使用这共同的6只大鼠作为0 d时相点。

1.2 大鼠模型的制作 伤前禁食12 h,1%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射麻醉,背部电推剃毛,3%固体汽油烧大鼠18 s,使30%体表面积Ⅲ度烧伤,伤后立即腹腔注射50 mL/kg的复方乳酸钠抗休克。

1.3 给药方式 烧伤对照组和乌司他丁组均接受等热量等氮量肠内营养:热量=780 KJ/kg,采用糖和脂肪双能源3∶2比例提供;氮量=1.8 g/kg;非蛋白热量∶氮量=434 KJ∶1 g。乌司他丁组于伤后即刻乌司他丁4万U/kg,尾静脉注射,每日1次,连续7 d。

1.4 检测指标 在各时相点取肠组织,沿肠管纵轴剪开,等渗盐水漂洗后展平,放大镜下观察肠黏膜损伤情况;肠组织置10%甲醛溶液中固定,常规石蜡包埋切片,HE染色,镜下观察。收集大鼠24 h尿液,微量凯氏定氮法测出24 h尿液中氮量。氮平衡(g/kg)=[入氮(g)-出氮(g)]/体质量(kg)。入氮即营养液中氨基酸的含氮量,出氮主要为24 h尿液中的氮量。门静脉血浆D-乳酸含量检测按照D-乳酸试剂盒说明书操作,采用改良酶联紫外分光光度法检测。血清二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)、肿瘤坏死因子α(turmor necrosis factor-α,TNF-α)及白细胞介素6(interleukin 6,TL-6)含量检测采用ELISA试剂盒说明书进行测定。

1.5 统计学处理 应用SPSS15.0软件进行统计学数据分析,计量资料以±s表示,两两比较采用 t检验,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

烧伤后1～7 d,TNF-α在烧伤后均显著升高,3～4 d达峰值,乌司他丁组在2～7 d TNF-α水平明显低于烧伤对照组。IL-6在烧伤后也显著升高,且有逐日增加的趋势,乌司他丁组在2～7 d IL-6水平明显低于烧伤对照组。见表1。

表1 烧伤后各组大鼠氮平衡、D-乳酸、DAO、TNF和IL-6的变化(±s,g/kg,n=6)

表1 烧伤后各组大鼠氮平衡、D-乳酸、DAO、TNF和IL-6的变化(±s,g/kg,n=6)

△:P＜0.05,△△:P＜0.01,与烧伤对照组比较。

分组 0 d 1d 2 d 3 d 4d 5 d 6 d 7 d氮平衡 烧伤对照组 0 0.03±0.08 0.31±0.09 0.61±0.31 0.73±0.38 0.68±0.34 0.65±0.27 0.66±0.25乌司他丁组 0.05±0.09 0.37±0.15 0.71±0.32 0.76±0.37 0.75±0.37 0.69±0.26 0.68±0.26 D-乳酸 烧伤对照组 0.40±0.08 2.51±0.18 2.49±0.31 1.90±0.28 1.73±0.24 1.47±0.17 1.20±0.13 0.82±0.11乌司他丁组 2.41±0.19 2.45±0.32 1.88±0.26 1.70±0.23 1.44±0.16 1.19±0.14 0.80±0.10 DAO 烧伤对照组 0.21±0.13 2.98±0.75 2.73±0.71 1.98±0.69 1.56±0.50 1.44±0.45 1.49±0.51 1.41±0.48乌司他丁组 2.90±0.71 2.70±0.72 1.94±0.63 1.51±0.52 1.40±0.42 1.42±0.52 1.39±0.43 TNF-α 烧伤对照组 17.00±2.09 353.00±17.12 591.00±30.23 709.00±31.13 655.00±28.17 579.00±32.34 593.00±31.48 521.00±25.45乌司他丁组 270.00±16.35 308.00±21.76△△390.00±23.71△△ 269.00±18.27△△ 260.00±21.23△△ 253.00±31.48△△ 220.00±15.22△△IL-6 烧伤对照组 80.00±12.15 234.00±30.12 262.00±31.23 309.00±39.13 342.00±40.17 361.00±46.34 379.00±43.48 381.00±42.45乌司他丁组 203.00±31.83 231.00±31.36△ 270.00±32.57△ 289.00±35.28△△ 320.00±38.79△△ 337.00±40.40△△ 343.00±41.22△△

3 讨 论

严重烧伤患者常常伴全身感染、SIRS乃至MODS。肠道血运丰富,有利于营养物质的吸收,同时也极易受到缺血缺氧的损害,因此,成为烧伤后最易受损的器官之一[2]。烧伤后肠黏膜损伤,肠道菌群易位,内毒素入血,巨噬细胞等免疫细胞被激活,大量炎性介质释放,引起 SIRS,最终可导致MODS乃至死亡[3-4]。因此,维护肠黏膜的完整性,减少炎症介质的释放,是降低烧伤病死率的关键[5-6]。乌司他丁是从尿中分离纯化出的一种糖蛋白,它具有很强的水解酶抑制作用,除对多种蛋白酶、糖和脂水解酶有抑制作用外,还能减少心肌抑制因子产生,稳定休克时的循环状态,对溶酶体膜也有稳定作用,有抑制炎症介质的释放等功能[7-10]。

本研究发现,烧伤对照组大鼠肠黏膜可出现明显的病理改变,主要表现为胃黏膜糜烂和出血,光镜下可以观察到典型的浅表性糜烂表现,乌司他丁组与烧伤对照组类似,说明乌司他丁对于肠黏膜没有直接的保护作用。本研究结果显示(表1),烧伤后各组的氮平衡均显著增加,乌司他丁组氮平衡较烧伤对照组略有增加,但无统计学意义。氮平衡是测定机体蛋白质需要量和评价蛋白质营养状况的指标[11],研究结果说明乌司他丁对机体合成代谢、蛋白质利用率没有影响,不能改善负氮平衡。D-乳酸是大肠埃希菌、乳酸菌等肠道细菌的代谢终产物,哺乳动物正常组织中不生成D-乳酸,而且哺乳动物没有D-乳酸脱氢酶,不能将D-乳酸快速代谢;另外,肠黏膜发生缺血-再灌注损害时肠道细菌大量繁殖,D-乳酸含量明显增加,肠绒毛缺血缺氧,绒毛顶端上皮细胞坏死脱落,这两方面作用使外周血中D-乳酸升高,监测血中D-乳酸水平可以反映肠黏膜通透性增加,间接反映肠黏膜损害情况[12]。本研究结果提示,烧伤后1～2 d D-乳酸即达峰值,乌司他丁对于 D-乳酸似乎没有直接影响,乌司他丁组与烧伤对照组无明显差异。DAO则是肠黏膜细胞的标志酶,仅存在于哺乳动物小肠黏膜绒毛上层。因此,血浆DAO活性也是反映肠黏膜结构完整性的理想指标[13]。本研究显示,DAO伤后1 d即达峰值,说明烧伤后肠黏膜损伤发生较早,而乌司他丁对于DAO影响不大。

TNF-α、IL-6是体内最重要的促炎性细胞因子,在细胞因子网络中起着关键作用,在全身性炎症的发生发展中起着主导作用,不仅可以引起其他细胞因子的释放,而且可以促进中性粒细胞和内皮细胞之间的黏附以及中性粒细胞的移行,释放的炎症介质增加,从而进一步加重组织脏器的损伤[14-15]。结果提示,大鼠伤后 3～5 d炎症因子T NF-α达高峰,略晚于肠道损伤指标,应用乌司他丁后炎症因子水平均显著降低。同样,乌司他丁对于IL-6也有显著降低的作用。

乌司他丁对炎性介质具有显著的降低作用,本研究发现,通过尾静脉注射乌司他丁对大鼠肠黏膜屏障影响甚微,其降低炎症介质的作用并不是通过维护肠黏膜的完整性、降低肠源性感染实现的。

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