鲁梦婷,薛新梅,魏 娜,林德贵
(1.武汉宠颐生佰佳动物医院,湖北武汉430000 ; 2.新疆巴音郭楞蒙古自治州州动物疾病控制与诊断中心,新疆巴州841000 ; 3.西班牙海博莱生物大药厂股份公司北京代表处,北京海淀100086 ;4.中国农业大学动物医学院,北京海淀100193)
急性胰腺炎(AP)是消化科的常见危急重症,起病迅速、变化复杂、并发症多且严重。虽然该病发病率不高,仅占门诊或临床发病率的0.5%,但是该病死亡率高,特别是幼犬的发病率和死亡率偏高[1]。乌司他丁(Ulinastatin,UTI)是目前已广泛应用的广谱酶抑制剂,能有效抑制多种酶的活性。本试验通过观察试验犬用不同剂量的乌司他丁治疗犬急性坏死性胰腺炎的病理学样本,验证不同剂量乌司他丁对犬急性坏死性胰腺炎的治疗效果。
1.1 试验动物 购自北京市沙河利通实验动物养殖中心的杂种健康犬18只,体重9±3 kg,年龄1~3岁,雌雄各半。试验犬随机平分成3组。通过胰管逆行注射法,造出胰腺炎模型。造模后7 d试验犬禁食禁水。模型构建完成后0.5 h开始静脉滴注,以后各组动物按照规定治疗每天8:00和20:00给试验犬输液,直到7 d后实施安乐死。对照组A组每天2次静脉输注5%葡萄糖氯化钠溶液,B组用1万U/kg体重乌司他丁溶于5%葡萄糖氯化钠溶液每天2次静脉输注,C组用2万U/kg体重乌司他丁溶于5%葡萄糖氯化钠溶液每天两次静脉输注。每组每天按照0.1 mL/kg体重剂量,皮下注射拜有利。
1.2 样品的采集及处理 3组动物7 d后处死,留取胰腺、肝脏、肾脏、脾脏和十二指肠标本备检。样本经10%甲醛固定,制作石蜡切片(3~5 μm),H.E.染色,光学显微镜观察。
2.1 病理剖检结果观察 对照组试验犬腹腔内有腹水;胰腺结构模糊,颜色苍白,表面出血点较多,胰体质地坚实;胰体颜色变黑,胰腺左叶或右叶手感都比正常时硬;脂肪广泛坏死,扩及至肠系膜脂肪组织;部分胰体液化。B组可见胰腺颜色苍白,柔软,血管增多,有的胰体部分发白坏死,变硬。C组可见胰腺暗红色,胰体局部变硬,胰腺左叶及右叶较软,切面多汁。
2.2 光镜下观察病理组织切片 对照组胰腺被膜下结缔组织水肿,缝隙增大,有粉红均质染色蛋白样物质渗出。胰腺大片坏死,间质内纤维增生,腺泡纤维化代替原来的组织。原有的组织细胞固缩、崩解、坏死。血管周围水肿。腺管上皮细胞未脱离基体膜,但细胞核肿大,有的细胞核固缩。组织中存在少量的淋巴细胞(见中插彩版图1)。B组胰管周围水肿,组织间隙增宽。腺泡无正常的管状结构或泡状结构,腺泡细胞水肿,部分腺泡核固缩,深染,腺泡细胞质消失,细胞界限不分明。组织中存在少量出血(见中插彩版图2)。C组腺泡细胞肿胀变圆,细胞核肿胀,少量腺泡核崩解、坏死(见中插彩版图3)。
对照组肾小球毛细血管扩张、充血,肾小球内皮细胞增生。肾小管上皮细胞变性,细胞核固缩、坏死,管腔内充满脱落的粉红均质蛋白样物质管型(见中插彩版图4)。B组肾小管有出血、充血现象,肾小管上皮细胞变性、坏死,管型充盈肾小管管腔的2/3(见中插彩版图5)。C组肾小球正常,肾小管上皮轻微变性,排列整齐,管腔内弥散粉色均质蛋白样物质的管型,大约占管腔的1/3(见中插彩版图6)。
对照组肝细胞边缘空泡化,胞浆疏松化,细胞核固缩,部分核溶解消失,肝细胞由多角形变成圆球形,肝索形状消失(见中插彩版图7)。B组肝实质中有淤血,部分肝细胞固缩、变性,部分胞浆溶解(见中插彩版图8)。 C组组织内少量淤血,被膜水肿、增厚。少量肝细胞胞浆溶解,少量细胞核固缩、坏死(见中插彩版图9)。
对照组淋巴细胞因弥漫性坏死、崩解而明显减少,白髓淋巴小结严重减少,几乎消失,红髓充盈大量血液,低倍镜下满视野红细胞(见中插彩版图10)。 B组脾小梁增多,红髓部分被红细胞充盈,代替了原来的淋巴细胞,白髓淋巴小结减少(见中插彩版图11)。 C组脾被膜水肿。红髓中淋巴细胞比前两组明显增多,白髓存在较多(见中插彩版图12)。
对照组十二指肠固有层毛细血管扩张、充血,大量淋巴细胞浸润,黏膜上皮杯状细胞增多,浆膜层疏松,水肿(见中插彩版图13)。B组固有层淋巴细胞少量浸润,杯状细胞增多,黏膜层充血(见中插彩版图14)。 C组相对于A、B组,黏膜上皮杯状细胞略增多,淋巴细胞少量浸润(见中插彩版图15)。
3.1 胰腺病理变化 本试验中,A组胰腺眼观表现为体积缩小,质地坚实,结构模糊,颜色苍白,表面出血点较多,脂肪广泛坏死。镜检:胰腺大片坏死,原有的组织细胞固缩、崩解、坏死,这些都是典型的SAP征象。这是由于牛磺胆酸钠的细胞毒性及胰蛋白酶的消化作用,引起胰腺组织的坏死、溶解。同时,胰蛋白酶还可以激活其他的一系列酶的反应,促进了胰腺组织的坏死、溶解,从而表现出胰腺细胞核固缩、崩解、坏死,细胞质溶解,腺泡组织消失。病程经过7 d,间质内纤维性结缔组织广泛增生,腺泡纤维化代替原来的组织,急性胰腺炎发展成为慢性胰腺炎,所以胰腺出现了纤维化。乌司他丁治疗组(B组和C组)与A组相比,眼观胰腺只有胰体局部变硬,胰腺右叶和左叶仍柔软;镜检观察,腺泡组织还存在,腺泡细胞水肿,部分腺泡核固缩深染,而C组核固缩,坏死更少。这是因为乌司他丁能抑制胰酶的进一步激活与释放,减少细胞因子的产生,阻止SAP进一步发展。因此,在急性胰腺炎早期,及时使用乌司他丁能有效防止胰腺的持续受损,减缓胰腺炎的发展。同时,乌司他丁还能阻断机体内激发的瀑布式炎症反应,减少氧自由基的释放,这对于遏制炎症发展,防止全身炎症反应综合征(SIRS)和多器官功能衰竭(MODS)的发生是非常重要的[2-3]。
3.2 肾脏病理变化 肾脏是SIRS的靶器官,急性肾小管坏死为主要病理改变。本试验中,A组肾脏镜检可见,肾小球毛细血管扩张、充血。肾小管上皮细胞变性,细胞核固缩、坏死,管腔内充满脱落的粉红均质蛋白样管型。这是因为急性胰腺炎时,血凝异常,出现了严重的微循环障碍,造成肾小球血管充血,导致肾缺氧,肾功能损害,甚至衰竭,激活的胰酶产生的蛋白分解产物对肾脏有强烈的肾毒性作用,可破坏肾血管壁,扩张血管及血管通透性增加,破坏肾小球及肾小管上皮细胞,使其肿胀、脱落、坏死等[4]。肾小管中的蛋白样管型则是纤维蛋白或纤维蛋白原沉积。乌司他丁治疗组肾小球没有发生异常,部分肾小管上皮变性,肾小管中的蛋白管型也比A组少,C组的肾小管上皮只是轻微变性,排列相对整齐。出现这种差别主要是由于乌司他丁可有效改善循环体制,稳定溶酶体膜,抑制胰酶活性,减少胰酶过度分泌产生的毒性物质对肾脏的损伤,缓解了肾脏组织病理过程的发展。
3.3 肝脏病理变化 当胰腺发生炎症时,由于胰腺与肝脏在解剖位置、生理功能和血流动力学方面的特殊联系,急性胰腺炎时常首先累及肝脏,从而引起肝脏微循环障碍和肝组织损伤。本试验中,A组肝脏镜检可见肝细胞边缘空泡化,胞浆疏松化,肝细胞变成圆形,肝索形状消失。这是因为胰腺炎引起全身炎症反应,分泌的胰弹力酶可造成对肝细胞的损伤,蛋白分解酶进入门脉循环可造成肝细胞空泡样病变、肝细胞溶解、淋巴球性或混合细胞型的胆管炎和胆汁淤积等病理变化。乌司他丁治疗组肝组织中有淤血,部分肝细胞溶解坏死,B组部分胞浆也溶解,与A组相比病变较轻,主要原因是乌司他丁抑制了胰酶分泌的水解酶活性,并且抑制了肝脏内白细胞炎症介质的产生,减轻了肝损伤。
3.4 脾脏病理变化 脾脏既是参与免疫反应的重要的免疫器管,又是位于血液循环通路中的重要滤过器官。在吞噬和清除血液病原体的过程中,本身容易遭受刺激和损伤。本试验中,A组脾脏白髓中淋巴小结几乎消失,淋巴细胞明显减少,红髓中充盈红细胞。这主要是由于胰腺炎造成SIRS,胰腺渗出的胰液与炎症介质容易缓慢地侵犯胰周血管(主要是脾动脉)直致其破裂出血。此外,胰腺炎时,脾门及脾内多数血管内血液因高浓度胰蛋白酶大量释放而处于高凝状态,导致血栓、微血栓形成,引起脾梗塞,进而发展成脾脏实质细胞变性坏死。乌司他丁治疗组与A组比较,虽然红髓中仍有红细胞浸润,但脾小梁增多,红髓部分淋巴细胞增多。主要原因是乌司他丁能有效抑制促炎性细胞因子的过度释放,减轻脾脏的炎性充血。
3.5 十二指肠病理变化 本试验中,A组十二指肠固有层毛细血管扩张、充血,大量淋巴细胞浸润,黏膜上皮杯状细胞增多。这是由于胰腺炎时,严重炎症反应会导致大量液体丢失,引起内脏血管收缩,进而肠道缺血、缺氧造成黏膜上皮的损伤;另外,缺血再灌注会引起氧自由基继发性肠黏膜损伤,造成肠黏膜通透性增加[5-6]。最终导致肠黏膜通透性增高,屏障功能减弱或消失,造成内毒素和细菌移位。而乌司他丁治疗组固有层淋巴细胞浸润减少,而且黏膜上皮杯状细胞增多也减少,且随着治疗剂量的增加而增加。这也说明乌司他丁能抑制炎性因子,减轻微循环障碍。
综上所述,乌司他丁能减轻试验犬重症急性胰腺炎时胰腺、肾脏、肝脏、脾脏和十二指肠的病理损伤程度,对胰腺及其他脏器都具有保护作用,降低急性胰腺炎的并发症和死亡率,对急性坏死性胰腺炎疗效显著。