高原高寒环境对大鼠胃黏膜损伤及胃黏膜NO表达的影响

代忠明,刘 萍,雷 婷,张伟平,聂占国

(新疆军区总医院 全军消化内科中心,新疆 乌鲁木齐,830000)



论著

高原高寒环境对大鼠胃黏膜损伤及胃黏膜NO表达的影响

代忠明,刘 萍,雷 婷,张伟平,聂占国

(新疆军区总医院 全军消化内科中心,新疆 乌鲁木齐,830000)

目的 观察高原高寒环境对大鼠胃黏膜及大鼠血清和胃黏膜组织中NO表达的影响。方法 SD雄性大鼠43只，随机分成高原环境组、高原高寒环境组与对照组，观察胃黏膜变化并测定大鼠血清和胃黏膜组织中NO表达水平。结果 高原环境组与高原高寒环境组大鼠胃黏膜产生不同程度的损伤，与对照组比大鼠血清胃黏膜组织中NO表达水平比较均有显著差异(P<0.01),高原高寒环境组与高原环境组大鼠血清和胃黏膜组织中NO表达水平比较也有显著差异(P<0.01)。结论 高原高寒环境对大鼠血清和胃黏膜组织中NO含量有显著影响。

高原高寒环境; 胃黏膜损伤; 血清及胃组织NO

Command,Urumqi,Xinjiang,830000)

高原高寒环境是低氧和低温的复合环境，对机体造成严重的不良刺激，寒冷可造成应急性反应，严重者可直接导致死亡，其中急性胃黏膜损伤最为常见，因此寒区人员较温度适宜地区人员的急性胃黏膜病变的发病率高。高原缺氧也是导致胃黏膜损伤的主要机制。本文通过动物实验来探讨NO参与高原及高原高寒环境下胃黏膜损伤的相关机制和途径，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料

清洁级SD大鼠，体质量200～220 g,全为雄性，由新疆维吾尔自治区实验动物研究所提供。

1.2 实验方法

将大鼠随机分为高原环境组(n=20)、高原高寒环境组(n=20)与对照组(n=20)，高原环境组为海拨5 000 m的温度25℃人工舱环境，高原高寒环境组为海拨5 000 m的温度-15℃低温低压模拟舱环境。对照组为海拔780 m、温度25℃人工舱环境，均放置72 h。用氯胺酮40 mg/kg肌注麻醉，剪开腹腔，下腔静脉采血，静置2～3 h后分离血清，置EP管中于-20℃冰箱内保存待测；处死大鼠后贲门结扎、将胃游离出体外，从幽门注入5 mL 10%甲醛固定30 min,沿胃大弯剪开，用0.9%氯化钠溶液冲洗，观察胃黏膜损伤情况，按下列方法计算损伤指数[6]: 无损伤= 0分; ≤1 mm: 1个点=0.2分，2个点=0.4分，3个点=0.6分; 1 mm<损伤≤2 mm: 1个点= 0.4分,2个点= 0.8分,3个点=1.2分; 1条=1分,2条=2分,3条=3分。胃组织病理切片、免疫组织化学：大鼠采血后，取大鼠胃窦2份，生理盐水洗净，用于制备HE染色及免疫组化染色切片。

1.3 指标检测及方法

血清NO含量采取酶联免疫吸附法，试剂盒由上海SIGMA公司提供，按试剂盒说明书步骤进行。NO单抗由第三军医大学实验中心提供，免疫组化试剂盒购至深圳晶美生物工程有限公司，按试剂盒说明书步骤进行。胃组织中NO平均光密度(MOD)测定：采用双盲法观察结果，每个观察点组选取大鼠样本20只，每例胃组织标本在高倍镜下选取5个视野(×400),运用Image-Pro Plus6.0图像处理软件分析NO的MOD,校正光密度：240。

2 结 果

对照组20只大鼠胃上皮黏膜、固有膜、胃小凹完整，黏膜为结缔组织，对照组的胃黏膜损伤指数为0。高原组20只大鼠胃黏膜和固有层细胞肿大、部分破裂，黏膜部分糜烂，胃小凹消失；主细胞、黏液细胞肿大，主细胞、壁细胞染色质加深并有少量白细胞，黏膜损伤几乎穿透黏膜层，高原组胃黏膜损伤指数为8.33±1.45。高原高寒组20只大鼠胃黏膜和固有细胞肿大、破裂，黏膜糜烂，胃小凹消失；主细胞、黏液细胞肿大，主细胞、壁细胞染色质加深并见大量白细胞，黏膜损伤穿透黏膜层，高原高寒组胃黏膜损伤指数为11.39±3.22。对照组与高原组和高原高寒组比较有显著差异 (P<0.01)。各组大鼠血清NO含量比较见表1。

表1 3组大鼠血清NO含量对比

光镜下，对照组胃肠黏膜腺体结构正常，排列规则，腺腔大小正常，腺上皮结构完整(图1A); 高原组大鼠胃肠黏膜腺体结构紊乱，腺上皮排列不规则，伴有轻度水肿，腺腔狭小 (图1B); 高原高寒组腺体结构消失，腺上皮高度浊肿、变性、脱落 (图1C)。对照组胞浆内NO分布均匀，胞核未见表达(图2A),高原组胃腺体胞浆内NO着色浅，在少量细胞核中表达(图2B),高原高寒组胞浆内NO表达量少，着色更浅(图2C)。

运用图像处理软件分析NO的MOD发现，与对照组(10.23±1.9)相比，高原组胃组织NO表达量(8.22±1.4)显著较低，而高原高寒组NO表达量(6.58±1.3)最低(P<0.05)。

图1 胃黏膜损伤病理400倍

图2 胃组织中NO免疫组织化学变化400倍

3 讨 论

本实验发现高原组及高原高寒组血清及胃组织中NO表达量显著低于对照组，且高原高寒组显著低于高原组，说明NO表达量的降低明显加重了高原环境及高原高寒环境下胃黏膜损伤。Whittle等[1]研究发现,NO通过破坏其传入神经的活性，从而去除感觉性神经肽如P物质、降钙素基因相关肽(cGMP)对黏膜完整性的保护作用而发挥NO合成减少导致的黏膜损伤的，所以只能说NO参与了高原及高原高寒环境对胃黏膜的损伤保护作用。

NO作为一种内源性血管舒张因子，可与血管紧张剂内皮素-1共同调节血管紧张性和内皮细胞连续性，可有效地舒张血管，增加胃血流量，从而在维持黏膜完整性和黏膜防御中直接发挥作用。Holzer等[2-3]研究表明,NO通过增加胃黏膜血流而避免胃黏膜损伤的加重。在应激条件下时,NO的生成与释放受抑制，二者平衡被打破，内皮素充分发挥血管收缩、血流减少之功能，威胁胃黏膜完整性，促进黏膜损伤，高原环境及高原高寒复合环境也是两种不同的应激刺激，因此NO可能也会参与两种环境的应激。本实验证明高原环境及高原高寒环境导致的胃黏膜损伤参与了NO途径，高原高寒复合环境因在高原低氧的刺激下又叠加了低温导致的血管收缩作用，进一步加重了胃黏膜血流量减少。因此，高原高寒复合环境导致的胃黏膜损伤较高原单纯环境更明显，同时NO的表达量更低。

Takcuchi等[4]认为,NO作用机制不仅在于能通过增加胃黏膜局部血流调节HCO3-的分泌，更重要的是NO能介导胃碱分泌。Konturek等[5]也发现胃黏膜受损后,NO所发挥的抑酸泌碱等作用被列为其促进胃溃疡愈合机制之一。NO在胃黏膜血流量的调控及黏液分泌等增强黏膜防御能力方面所发挥的介导作用是肯定的，且参与了多方面途径[6-7]。因此研究NO在高原环境及高原高寒复合环境下胃黏膜损伤机制具有重要的意义[8-9]。本实验结果证明，高原环境对大鼠胃黏膜造成了应急性损伤，高原高寒复合环境更进一步加重了对大鼠胃黏膜的急性损伤，血清中NO表达与应急性胃黏膜受损呈负相关，可以作为高原高寒应急性胃黏膜损伤的检测指标。

[1] Konturek S K,Konture K P C. Role of nitric oxide in the digestive sytstem[J]. J Digestion,1995,56: 1-13.

[2] Takeuehi K,Kato S,TakeharaK,et al. Role of nitric oxide in mucosal blood flowre sponse and the healing of HCI-induced lesions in the rat stomach[J]. J Digestion,1997,58: 19-27.

[3] Masuda E,Kawano S,Nagano K,et a1. Endoge-nous nitricoxide modulates ethanol-induced gastric mucosal jury in rats [J]. Gastroenterology,1995,108: 58-64.

[4] Takeuehi koji,Okabe Susumu. Mechanism of gastric alkaline response in the stomach after damage,roles of nitricoxide and prostaglandins[J]. Digest Dis Sci,1995,40: 865-871.

[5] Yanaka A,Muto H,Fukutomi H,et a1. Role of nitricoxide in restitution of injured gilinea pig gastric mucosa in vitro[J]. Am J Physiol,1995,268: 933-942.

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Influence of plateau and cold environment on NO expression of gastric mucosa and gastric mucosal injury in rats

DAI Zhongming,LIU Ping,LEI Ting,ZHANG Weiping,NIE Zhanguo

(PLACenterofGastroenterology,GeneralHospitalofXinjiangMilitary

Objective To observe the influence of plateau and cold environment on the gastric mucosa and the NO expression in serum and gastric tissue of rats. Methods A total of 43 SD male rats were randomly divided into plateau environment group,cold and plateau environment group and control group. The change of gastric mucosa and NO expression in serum and gastric tissue of rats were observed. Results The rats in plateau environment group and cold and plateau environment group had different degrees of gastric mucosal injury. Compared with control group,There were significant differences in expression levels of NO in serum and gastric tissue in three groups (P<0.01),and there was significant difference in expression levels of NO in serum and gastric tissue between cold and plateau environment group and plateau environment group (P<0.01). Conclusion The cold and plateau environment has significant effect on the content of NO in serum and gastric tissue in rats.

plateau and cold environment; gastric mucosal injury; NO expression in serum and gastric tissue

2016-03-25

军队十一五科技攻关课题(08G012)

聂占国

R 573

A

1672-2353(2016)21-001-03

10.7619/jcmp.201621001