壳寡糖灌胃治疗急性放射性肠炎可行性研究

罗娅媛， 白燕鸥， 吕伟彦， 冯 吉， 李宏宇， 郭晓钟， 刘 旭

北部战区总医院 消化内科，辽宁 沈阳 110016

放射性肠炎(radiation enteritis，RE)是由于放射暴露引发的肠道炎症反应，多由盆腔、腹腔、腹膜恶性肿瘤放疗引起[1]。随着肿瘤发病率的逐年升高，放疗技术的普遍应用，RE发病率呈明显增高趋势[2]。根据起病时间及病程，RE可分为急性放射性肠炎(acute radiation enteritis，ARE)与慢性放射性肠炎[3]。ARE一般出现在放疗后第2周，症状包括腹泻、腹痛、恶心、呕吐、里急后重、肛门坠胀、黏液便、大便失禁及便血等[4]。目前，临床主要以对症治疗为主，包括运用止血药物、抗生素对出血和肠道症状进行控制等[5-7]，效果仍不理想，甚至可能发展为慢性放射性肠炎，给患者带来更多的痛苦。壳寡糖(chitooligosaccharide，COS)是由虾和蟹壳等天然物种中含量丰富的甲壳质脱乙酰化并进一步降解而成的一种多糖[8-9]。有研究发现，应用COS治疗可减轻葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠溃疡性结肠炎症状[10]，为其应用于ARE等肠道疾病提供了新思路。本研究旨在探讨COS灌胃治疗ARE的可行性。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物 选取6只普通级健康比格犬为研究对象。雌雄不限，体质量(12.0±0.3)kg，由北部战区总医院实验动物中心提供。动物购买后，严格按照实验动物管理及使用指南要求，进行饲养及使用。依据国际通用3R原则，尽量减少使用动物的数量，本研究以照射前作为对照，未设置空白对照组[11-12]。

1.2 模型制备 造模照射前，应用微量泵持续静脉滴注丙泊酚(0.5 ml/kg)进行麻醉、气管插管。所有实验犬采用蓝色真空塑型袋进行躯干定位，在飞利浦大孔径定位CT上进行犬躯干的薄层扫描，采集躯干的断层图像并三维重建。将获得的重建后图像传至tps工作站中，放射医师根据实验要求精确勾画靶区、危机器官，物理师根据实验要求设计出术方案(源皮距100 cm)，将设计好的计划方案传输至加速器端，完成最终出术。应用医科达infinity直线加速器进行单次剂量的照射。照射剂量14 Gy，采用剂量率600 cgy照射2次，剂量率200 cgy照射1次。照射期间密切观察各实验犬的情况。

1.3 给药方法 由鱿鱼软骨分解提取的COS(广州佛山季华实验室提供)的有效剂量区间为10～200 mg/(kg·d)[13-14]，本研究选取中间剂量100 mg/(kg·d)进行实验。将COS溶解于无菌水中，制成5 mg/ml溶液，冷藏保存。自照射后第4天起，每天给予COS溶液灌胃。应用输液瓶及塑料管自制灌胃装置操作。每12 h进行1次灌胃，每次给予实验犬室温COS溶液120 ml灌胃。

1.4 观察指标 分别于照射前、照射后、治疗后，每天于固定时间观察并记录6只实验犬的症状表现及生命体征，具体包括：动物的体质量、体温、食欲、呕血、粪便等情况。参考2001年METREPOL协议[15]与放射反应评分标准[16]对实验犬RE临床症状严重程度进行评价。分别于照射前、照射第3天、治疗第8天，收集所有实验犬外周静脉血10 ml，检测并记录C反应蛋白(C-reactive protein，CRP)水平。分别于照射第3天、治疗第8天，对所有实验犬进行肠镜检查。检查前进行肠道准备：检查前24 h，经口灌服复方聚乙二醇电解质溶液1 000 ml，共分4次，每次间隔20～30 min；检查前8 h，视情况给予第2次复方聚乙二醇电解质溶液灌服，不禁水；检查前2 h，肛门给予开塞露40 ml，清理结肠内残存粪便。肠镜检查前根据实验犬排便情况，给予适量5%葡萄糖注射液等静脉输注。肠镜检查在全身麻醉下进行，采用内镜设备为宾得 EG-2931。进镜至小肠，观察肠道炎症改变，采集图像。内镜下肠道损伤情况评估标准参考维也纳直肠镜评分系统[17]。

2 结果

2.1 各实验犬照射第3 天的症状比较 所有实验犬照射第3 天的均出现明显RE症状，均达到2度放射性肠损伤表现，包括摄入减少、恶心、呕吐、腹泻、间断便血等。见表1。照射第4天，开始给予COS溶液灌胃治疗。COS灌胃治疗后第8天，实验犬腹泻症状缓解明显，所有实验犬体质量、体温平均值基本恢复到照射前水平。见图1～3。

表1 各实验犬照射第3天的症状比较

2.2 各实验犬白细胞总数、中性粒细胞总数、CRP比较 照射第3天，各实验犬的白细胞总数、中性粒细胞总数、CRP均高于照射前，差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗第8天，各实验犬的白细胞总数、中性粒细胞总数均低于照射第3天，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 各实验犬白细胞总数、中性粒细胞总数、CRP比较

2.3 治疗前后肠道黏膜内镜下表现 照射第3天，行结肠镜检查，镜下见肠道黏膜片状、弥漫充血、水肿、糜烂(图3a)；COS灌胃治疗第8天，内镜下黏膜炎症表现较照射后明显好转(图3b)。各实验犬治疗第8天的维也纳直肠镜评分为(1.33±0.52)分，显著低于照射第3天的(6.83±0.75)分，差异有统计学意义(P<0.05)。

3 讨论

目前，临床治疗RE的常规治疗方法包括补液、营养支持、抗生素、纠正水电解质平衡紊乱、肠道黏膜保护剂、应用生长抑素及其类似物、高压氧以及对症治疗等，但疗效均有限[4]。针对益生菌、益生元、粪菌移植对RE治疗的相关研究取得了一定进展，但主要停留在动物实验阶段[18-22]。有研究发现，在禁食模式和饮食模式中模拟消化酶的作用和消化道的挤压作用均未发现COS明显降解；且饮食模式比禁食模式COS经上消化道排出得更快，有更多的COS进入结肠[23]。有研究表明，COS通过肠上皮被良好吸收[24]。在肠上皮体外模型中，COS以时间依赖性的方式渗透人克隆结肠腺癌细胞系细胞单层[25]。以上研究均证实COS在上消化道能够保持稳定并在肠道发挥作用，可口服灌胃用于肠道损伤的治疗。

本研究依据前期实验结果，选择14 Gy作为造模照射剂量[26-27]。照射第3天，所有实验犬均出现2度放射性肠损伤表现，内镜下肠道黏膜炎症明显，证实造模成功。本研究结果显示，COS灌胃治疗第8天，所有实验犬体质量、体温平均值基本恢复到照射前水平，腹泻为主的ARE症状明显恢复。这一结果证实，在ARE发病过程中，应用COS对实验犬的症状恢复可能有治疗作用，且未发生不良反应。本研究结果还显示：照射第3天，各实验犬的白细胞总数、中性粒细胞总数、CRP均高于照射前，差异均有统计学意义(P<0.05)；治疗第8天，各实验犬的白细胞总数、中性粒细胞总数均低于照射第3天，差异均有统计学意义(P<0.05)。这一结果证实，COS具有抗炎作用，为COS口服应用后的抗炎作用提供了更多实验室依据。此外，各实验犬治疗第8天的维也纳直肠镜评分为(1.33±0.52)分，显著低于照射第3天的(6.83±0.75)分，差异有统计学意义(P<0.05)。这提示，COS治疗能够改善肠道炎症反应，初步证实了COS灌胃对ARE的肠道炎症安全性。但本实验样本量较有限，且观察时间较短，且相关机制研究仍未明确。因此，未来研究中需结合COS在肠道疾病治疗的相关机制研究结果，设计合理样本量的对照动物实验，着重探讨COS治疗ARE的可能机制。

综上所述，本研究成功建立了实验犬的ARE模型，发现COS对实验犬临床症状、炎症指标、肠镜下黏膜炎症改善均有效，初步证实了COS使用的安全性，为进一步开展机制研究奠定了一定基础。