急性胰腺炎红细胞氧化应激与血液流变学的变化及意义

急性胰腺炎红细胞氧化应激与血液流变学的变化及意义急性胰腺炎（acutepancreatitis，AP）是最常见的住院急腹症之一，在AP发生发展的过程中，临床上常常并发全身炎症反应综合征（systemicinflammatoryresponsesyndrome，SIRS），并因此而发展为脓毒血症、多器官功能障碍综合征（multipleorgandysfunctionsyndrome，MODS）甚至死亡1。近年来的许多研究表明，体内一氧化氮（NO）、过氧化脂质（LPO）等氧自由基及其释放和清除机制的失衡在AP和SIRS的发病过程中起着重要的作用，参与多种免疫细胞的激活和炎症介质的释放2。同时，急性胰腺炎病情发展过程中也伴随着红细胞膜流动性和变形能力的变化，并可能是导致胰腺和肺、肾等远处脏器微循环障碍的原因之一，是AP继发ARDS和MODS的重要病理因素3。本研究通过检测红细胞中NO、LPO、过氧化氢酶（CAT）等指标反映急性胰腺炎时红细胞氧化应激的程度，并研究其与红细胞变形能力等血液流变学指标和AP病情进展的相关性，从而明确急性胰腺炎时红细胞氧化应激对血液流变学的影响及其在肺部微循环障碍发生中的意义，现报道如下。1资料与方法1.1病例入选及排除标准入选标准：符合中华医学会外科学会胰腺学组制定的急性胰腺炎临床诊断标准4，年龄和性别不限；入院前未进行制酸、抑制胰酶分泌等胰腺炎针对性治疗。排除标准：患有糖尿病、甲亢等代谢类疾病，且入院时相关指标未获满意控制；心、肺功能不全或合并有心脏病及呼吸系统疾病患者；合并其他消化系统疾病如肠梗阻、阑尾炎、肝硬化、胆囊炎等。对照组为本院门诊健康体检者，年龄相近、无胰腺疾病，无高脂血症，肝肾功能正常。1.2急性胰腺炎严重程度分级标准根据中华医学会消化病学分会胰腺疾病学组制定的中国急性胰腺炎诊治指南（草案），将急性胰腺炎按严重程度分为轻度和重症2种4。轻度急性胰腺炎：具备AP的临床表现和生化改变而无器官功能障碍或局部并发症；对液体补充、冶疗反应良好；Ranson评分38或90次/min；呼吸频率20次/min或PaCO212109L-1或10%。1.4红细胞氧化应激与血液流变学检测患者入院次日晨采集外周静脉血，采用细胞变形聚集仪测定红细胞聚集指数（aggregationindex，AI）、变形指数（deformabilityindex，DI）；分离红细胞后，采用邻苯三酚自氧化抑制比色分析法检测超氧化物岐化酶（SOD）活性；采用过氧化氢与乙酸重铬酸钾显色比色法检测CAT活性；采用硫代巴比妥酸显色法检测LPO含量。主要分析仪器为美国HP-8453和UV-754分光光度计。主要试剂：铜锌SOD、CAT、邻苯三酚等均购自美国SIGMA化学公司；其他分析纯级试剂均为中国产品；新鲜四重蒸馏水系用石英玻璃蒸馏器制取。1.5统计学方法数据统计采用统计学软件PASW18.0，所有定量数据以均数标准差（xs）表示，使用方差分析（ANOVA）进行统计学比较，以P2结果自2010年9月至2011年12月，共月62例急性胰腺炎患者纳入本研究，其中男38例，女24例；年龄3271岁，平均年龄53.5岁。根据急性胰腺炎及相关并发症诊断标准，轻型急性胰腺炎患者43例、重症急性胰腺炎患者19例；无SIRS患者30例，有SIRS患者32例。同期对照组为健康成人40名，其中男女各20名；年龄3176岁，平均年龄54.5岁。2.1AP组与对照组各检测值结果由表1可见，与正常对照组相比，AP患者组LPO含量明显增高（P=0.003），而SOD、CAT活性却明显减低（P=0.002，0），两组红细胞聚集指数和变形指数相比差异无统计学意义（P0.05）。2.2有SIRS的AP组、无SIRS的AP组各检测值结果如表2所示，伴有SIRS的AP患者LPO含量和红细胞聚集指数较无SIRS的AP患者显著增高（P0.05），而SOD、CAT活性明显降低（P0.05），见表2。2.3轻症AP、重症AP的各组检测结果如表3所示，重症AP的LPO含量和红细胞聚集指数较轻度AP显著增高（P0.01），而SOD、CAT活性和红细胞变形指数明显降低（P2.4红细胞氧化应激与变形指数的相关性分析由图1可见，红细胞SOD、CAT的含量和红细胞变形指数呈负线性关系（R2分别为0.35、0.245，P均为0.000），红细胞LPO含量与变形指数无明显线性关系（R2=0.063，P=0.324），说明红细胞变形能力的下降与红细胞SOD和CAT的下降存在相关性。3讨论急性胰腺炎（acutepancreatitis，AP）是外科最常见的急腹症之一，总体病死率约为5%10%5。在临床上常表现为腹痛和血清淀粉酶和脂肪酶升高，许多机械性、血管、代谢等因素均可以导致AP，引起AP最常见的原因是胆石症和酒精，其它一些较常见的原因有药物、创伤、缺血和遗传等因素。在AP发生发展的过程中，临床上常常并发全身炎症反应综合征（systemicinflammatoryresponsesyndrome，SIRS），并可能因此而发展为脓毒血症及多器官功能障碍综合征（multipleorgandysfunctionsyndrome，MODS）乃至死亡。但AP和SIRS的发病机制迄今为止仍未能完全阐明。传统认为AP的发病是胰液反渗，胰酶被激活而发生胰腺组织“自身消化”的结果；但AP不仅仅是胰腺局部的疾病，而且抑制胰腺腺泡细胞分泌的消化酶的疗效并不理想。随着对SIRS研究的深入，目前大多数的学者认为SIRS的发生可能与几组细胞的激活和多种炎症介质的失控性释放有关，其中肿瘤坏死因子-（TNF-）可能起着核心作用，其诱发了IL-1、IL-6、IL-8以及继发生成炎症介质，并由此激发了连锁反应6-7。近年来的许多研究表明，体内自由基及其释放和清除机制的失衡所导致的一系列病理生理改变在二者的发病过程中起着重要的作用。AP及SIRS时体内的氧化应激反应和过氧化损伤加剧，体内抗氧化能力减弱，而抗氧化剂的治疗有着效好的疗效8-9。氧化应激参与AP的发病过程并促进其发生发展已在动物实验中得到证实，对AP动物模型的研究发现SOD、CAT和GSH等内生性的自由基清除剂活性明显降低10。天然抗氧化剂如蕃茄红素和芝麻酚都可以有效缓解实验性大鼠的急性胰腺炎的严重程度11-12。笔者前期的临床研究亦发现AP患者血清中NO等自由基含量明显增加，而抗氧化应激类酶（包括SOD、CAT等）急剧下降，并发SIRS时氧化应激反应更为加剧。这可能在AP以及AP并发SIRS的发病机制中起着重要作用，检测指标氧化应激反应的剧烈程度可成为判断AP患者的病情严重程度和预测患者预后有用的检测指标13。本研究同样发现AP患者红细胞内存在过度的氧化应激，并且在SAP和并发SIRS的AP患者中氧化应激反应更加严重，结果与前期血浆中氧化应激指标的检测结果一致。由于红细胞不是呼吸爆发产生自由基的主要来源，因此促进红细胞中氧化应激反应的自由基应该来自于血浆，提示应用抗氧化应激类药物可能具有减轻红细胞氧化应激反应，预防红细胞过氧化损伤的功能，但仍需要进一步在动物实验中证实。正常红细胞由于形状、细胞膜及细胞内容物结构上的特点，决定了红细胞很容易变形。红细胞的可变形性决定了血液的流动性，对红细胞寿命以及微循环有效灌注起着十分重要的作用。微循环障碍是急性胰腺炎发生与进展的一个重要环节，是导致肺、肾等远处脏器功能损伤的重要因素之一，也是水肿性胰腺炎向出血坏死转化的重要因素。已经证实急性胰腺炎时血黏度、血沉和红细胞聚集指数等血液流变学指标的异常升高14。胰腺缺血、局部血流速度减慢、血液灌注不足等很多因素，都可以引起血液黏度升高、红细胞聚集倾向增大、变形能力下降指标异常，后者的发生又可以加重微循环障碍。黄萍等15研究发现重症急性胰腺炎患者血浆黏度、红细胞压积、血沉等指标均高于正常对照组，在急性胰腺炎发生发展过程中，血液流变性改变起着重要的作用。本研究结果表明在急性胰腺炎早期，红细胞聚集指数和变形指数尚无异常变化，但在并发SIRS的AP患者中，开始出现红细胞聚集指数升高，在SAP患者中出现红细胞变形指数升高。原因可能与重症急性胰腺炎大量血浆成分进入第三间隙，出现血液浓缩，造成微循环障碍和多组织器官的低灌注损伤。本研究进一步发现红细胞变形指数的变化与红细胞SOD和CAT的含量存在负线性关系，表明氧化应激的加重与红细胞变形能力的下降有关，原因可能是过度氧化应激引起红细胞膜的脂质过氧化损伤，从而影响了红细胞的变形能力。参考文献1冯博，杜斌.重症急性胰腺炎的治疗J.中华急诊医学杂志，2012，21（10）：1084-1087.2EscobarJ，PeredaJ，ArduiniA，etal.Oxidativeandnitrosativestressinacutepancreatitis.ModulationbypentoxifyllineandoxypurinolJ.BiochemPharmacol，2012，3（1）：122-130.3杨立新，黄俊，戢朝明，等.急性胰腺炎血液流动性改变的动态观测及与胰腺组织损害相关性研究J.中国血液流变学杂志，2000，10（3）：132-134.4中华医学会消化病学分会胰腺疾病学组.中国急性胰腺炎诊治指南（草案）J.中华消化杂志，2004，24（3）：190-192.5周巍，陈尉华，张星宇，等.改良的早期预警评分在急性胰腺炎中的应用J.中华急诊医学杂志，2009，18（7）：747-750.6KylnpML，RepoH，PuolakkainenPA.InflammationandimmunosuppressioninsevereacutepancreatitisJ.WorldJGastroenterol，2010，16（23）：2867-2872.7陈都，陆士奇，徐峰.急性胰腺炎继发多器官功能障碍综合征预测模型的建立与评价J.中华急诊医学杂志，2012，21（8）：815-818.8LeungPS，ChanYC.RoleofoxidativestressinpancreaticinflammationJ.AntioxidRedoxSignal，2009，11（1）：135-165.9PeredaJ，SabaterL，AparisiL，etal.InteractionbetweencytokinesandoxidativestressinacutepancreatitisJ.CurrMedChem，2006，13（23）：2775-2787.10HackertT，WernerJ.Antioxidanttherapyinacutepancreatitis：experimentalandclinicalevidenceJ.AntioxidRedoxSignal，2011，15（10）：2767-2777.11OzkanE，AkyzC，DulunduE，etal.Protectiveeffectsoflycopeneoncerulein-inducedexperimentalacutepancreatitisinratsJ.JSurgRes，2012，176（1）：232-238.12ChuPY，SrinivasanP，DengJF，etal.Sesamolattenuatesoxidativestress-mediatedexperimentalacutepancreatitisinratsJ.HumExpToxicol，2012，31（4）：397-404.13QueRS，CaoLP，DingGP，etal.CorrelationofnitricoxideandotherfreeradicalswiththeseverityofacutepancreatitisandcomplicatedsystemicinflammatoryresponsesyndromeJ.Pancreas，2010，39（4）：536-540.14王从福.检测急性胰腺炎患者血液流变学的临床意义