cathepsin C在急性坏死性胰腺炎中的功能和意义

李 宁

（瓦房店市中心医院，辽宁 大连 116300）

急性胰腺炎主要是因为胰蛋白酶催化胰酶系统、激活补体和激肽系统，进而引起胰腺局部组织炎症反应，严重的导致全身的病理生理改变，包括白细胞趋化、活性物质释放、氧化应激、微循环障碍、细菌易位等[1]。近年来存在部分文献证分析cathepsin C 基因敲除小鼠降低脓毒症死亡率与细菌清除能力无关，与炎性因子的表达水平有关，在cathepsin C 基因敲除小鼠中，肥大细胞因cathepsin C 缺失，导致tryptase 不能活化（trytase 具有裂解IL-6 的作用），从而使IL-6 表达增高，IL-6 能阻止炎性因子导致细胞凋亡，对细胞起到保护作用，因此cathepsin C 基因敲除小鼠脓毒症死亡率降低[2]。文章现列举10 只大鼠进行分组讨论。具体报告如下：

1 资料及方法

1.1 一般资料

雄性大鼠20 只为受体，其体质量范围在20～23 g，平均体质量为（21.98±0.26）g，饲养于屏障级动物实验室。

1.2 方法

建立ANP（急性坏死性胰腺炎）模型：模型制备采用改良的Aho（一种急性胰腺炎大鼠模型）方法，实验前大鼠禁食12 h，自由饮水，实验前2 h 禁水。2%戊巴比妥钠溶液腹腔内注射麻醉。固定后剪去腹部被毛，消毒，铺无菌巾。

研究组经上腹部正中切口进入腹腔，辨认十二指肠，于十二指肠内侧看到片状分叶的胰腺，沿十二指肠内侧找到胰胆管开口。确认胆总管，用丝线游离胆胰腺管肝门端，用动脉夹将胰腺管出肝门端暂时阻断；仔细观察胰腺管的走行及在十二指肠的开口位置，在胰腺管十二指肠开口对侧肠壁处以24 号肠管套针穿刺进入十二指肠，利用具有移动硬度的24号肠管套针向胰腺管穿刺，穿刺进入胰腺管时有一定的落空感，并确定针头在胰胆管内后拔出针芯，用外套管继续刺入胰腺管、固定，然后用微量输液泵以0.1ml/min 的速度注射5%牛磺胆酸钠溶液0.1 ml/100 g，3-5 min 内注完，关闭微量输液泵，拔出针头，松开血管夹，指压穿刺点5 min，检查无活动性出血后缝合关腹。术后于大鼠背部皮下注入无菌生理盐水（2ml/100g）以补充失液，自由饮食，注意保暖（见图1-1）。

对照组开腹后仅将十二指肠提出切口，轻轻翻动胰腺，然后连续缝合关闭腹腔。

1.3 指标判定

①通过免疫组化检测cathepsin C 及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在胰腺的蛋白表达情况（0、2、4、6 小时）。②通过原位杂交技术确定cathepsin C 在胰腺的mRNA 表达情况（0、2、4、6 小时）。③通过ELISA 法检测cathepsin C 基因及TNF-ɑ、IL-1和IL-6 在ANP 模型中不同时间段（0、2、4、6 小时）血清中表达情况。

2 结果

2.1 大鼠cathepsin C 及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在胰腺的蛋白表达情况

分析得到大鼠cathepsin C 及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在胰腺的蛋白表达情况。具体情况详见表1：

表1 大鼠cathepsin C 及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在胰腺的蛋白表达情况[±s]

表1 大鼠cathepsin C 及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在胰腺的蛋白表达情况[±s]

组别对照组研究组（0 小时）研究组（2 小时）研究组（4 小时）研究组（6 小时）例数20 20 20 20 20 cathepsin C（ng/L）31.15±8.20 40.26±9.56 190.26±35.02 229.59±40.23 280.22±35.69 TNF-ɑ（ng/L）42.15±6.95 53.88±8.26 241.26±28.10 301.25±48.23 315.39±43.28 IL-1（ng/L）31.22±5.12 44.32±6.95 202.45±17.89 221.96±41.59 265.36±30.01 IL-6（ng/L）47.26±12.65 60.02±19.26 342.26±39.25 319.25±39.65 359.32±46.25

2.2 大鼠cathepsin C 在胰腺的mRNA 表达情况

分析得到大鼠cathepsin C 在胰腺的mRNA 表达情况。具体情况详见表2：

表2 大鼠cathepsin C 在胰腺的mRNA 表达情况[±s]

表2 大鼠cathepsin C 在胰腺的mRNA 表达情况[±s]

组别对照组研究组（0 小时）研究组（2 小时）研究组（4 小时）研究组（6 小时）例数20 20 20 20 20 cathepsin C（ng/L）16.67±2.31 25.69±3.27 50.26±6.51 76.65±11.23 40.25±8.23

2.3 大鼠cathepsin C 基因及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在ANP 模型中不同时间段血清中表达情况

分析得到大鼠cathepsin C 基因及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6在ANP 模型中不同时间段血清中表达情况。具体情况详见表3：

表3 大鼠cathepsin C 基因及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在ANP 模型中不同时间段血清中表达情况[±s]

表3 大鼠cathepsin C 基因及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在ANP 模型中不同时间段血清中表达情况[±s]

组别对照组研究组（0 小时）研究组（2 小时）研究组（4 小时）研究组（6 小时）例数20 20 20 20 20 cathepsin C（ng/L）29.96±7.56 37.59±8.95 184.56±36.25 221.26±29.57 259.69±41.69 TNF-ɑ（ng/L）40.78±4.99 56.31±7.56 245.23±21.23 289.69±29.26 300.28±30.25 IL-1（ng/L）29.56±4.01 40.26±6.55 198.65±18.20 211.69±23.72 254.96±40.96 IL-6（ng/L）48.95±9.97 54.66±17.45 329.56±47.59 333.26±37.15 369.65±50.02

3 讨论

胰蛋白酶催化胰酶系统后，不同的消化酶和活性物质有不同的病理生理作用。磷脂酶A2（PLA2）在胆酸参与下分解细胞膜的磷脂产生溶血卵磷脂和溶血脑磷脂，后者可引起胰腺组织坏死与溶血；弹力蛋白酶水解血管壁的弹性纤维，致使胰腺出血和血栓形成；脂肪酶参与胰腺及周围脂肪坏死、液化；激肽释放酶可使激肽酶原变为激肽和缓激肽，造成血管舒张和通透性增加，引起微循环障碍和休克；补体系统激活使活化的单核巨噬细胞、多核中性粒细胞释放细胞因子（TNF、IL_1、IL-6、IL_8）、花生四烯酸代谢产物（前列腺素、血小板活化因子、白三烯）、蛋白水解酶和脂肪水解酶，从而增加血管通透性，引起血栓形成和胰腺组织坏死。

Cathepsin C，又称二肽肽酶I( dipeptidyl peptidase I, DPPI)，属于番木瓜蛋白酶超家族[7]。体内多种重要的丝氨酸蛋白酶均依赖于DPPI 的激活，包括粒酶A、B 和H（主要存在于CTL 细胞和NK 细胞），类胰蛋白酶和胃促胰酶（主要存在于MC 细胞），组织蛋白酶G 和弹性蛋白酶（主要存在于中性粒细胞细胞）等，参与炎性因子和趋化因子的产生，在细胞免疫、慢性炎症等病理生理过程中具有重要作用。存在文献报道，在蛙雨素（胆囊收缩素-CCK 类似物）刺激的胰腺腺泡引发急性胰腺炎的模型中，cathepsin C 的基因表达、mRNA 和蛋白水平均增高。

在此研究中，随着急性坏死性胰腺炎刺激，cathepsin C及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在胰腺的蛋白表达逐渐升高；cathepsin C 及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在胰腺的mRNA 表达逐渐升高；大鼠cathepsin C 基因及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在ANP 模型中不同时间段血清中表达逐渐升高。

综上所述，Catharsis C 在临床上可以反馈急性坏死性胰腺炎大鼠病情严重程度，观察cathepsin C 及TNF-ɑ、IL-1 和IL-6 在胰腺的蛋白表达情况，确定cathepsin C 基因及TNFɑ、IL-1 和IL-6 在ANP 模型中不同时间段（0、2、4、6 小时）血清中表达情况。