nf,il-1在急性胰腺炎时对大鼠脑组织损害的影响

nf,il-1在急性胰腺炎时对大鼠脑组织损害的影响

采用sd大鼠急性胰腺（ap）动物模型，给外源性炎性因子（tnf）-i和白细胞（il）-1，探讨了炎性因子对ap脑损伤的影响，并阐明了ap脑损伤的机制。1材料和方法1.1实验动物及设备雄性SD大鼠40只,平均体重(350±31.5)g,武汉大学医学院实验动物中心提供;人源性TNF-α(50万U/安瓶)购自上海第二军医大学;鼠源性IL-1β(200万U/安瓶)购自Sigma公司。1.2牛磺胆酸钠的注意事项参照Aho等的方法加以改进。大鼠术前禁食12h,自由饮水。戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后开腹,用5号针头刺穿十二指肠系膜缘对侧肠壁,经穿破口置入细塑料管,进入乳头0.5cm后固定;同时阻断胆总管,按1.0ml/kg剂量,0.1ml/min速度推注5%的牛磺胆酸钠;注完后关腹,禁食,禁水。手术后1.5h经一侧颈总动脉给药,给药后5h活杀动物,留取胰腺及脑组织待测。1.3ap模型的制备大鼠随机分为5组,每组动物8只。(1)假手术组(A组):仅作剖腹术,1.5h后经颈总动脉给予10ml生理盐水;(2)急性胰腺炎对照组(AP组,B组):制备AP模型1.5h后经颈总动脉给予10ml生理盐水;(3)TNF-α预处理组(C组):制备AP模型1.5h后经颈总动脉给予10万UTNF-α;(4)IL-1β预处理组(D组):制备AP模型1.5h后经颈总动脉给予10万UIL-1β;(5)TNF-α加IL-1β预处理组(E组):制备AP模型后1.5h经颈总动脉给予10万UTNF-α和10万UIL-1β。1.4指标的测量和方法1.4.1脑水富的测量采用干重、湿重法测定。脑组织含水量(g)=湿重-干重湿重×100%(g)=湿重−干重湿重×100%。1.4.2在脑组织微血管中聚集白细胞和固定壁计数脑组织HE染色,光镜下观察脑微血管断面20个,并计数20个血管断面内白细胞总数,求10张切片的均数。1.4.3脑组织有髓神经纤维变化采用Weil铁矾苏木精染色法检测。1.4.4脑和胰腺组织的形态和病理组织HE染色,光镜检查。AP评分采用JSchmidt系统评分法。1.5统计方法结果以均数±标准差(ˉx±s)表示;用单因素方差分析对各组均数作显著性检验。P<0.05为差异有显著性。2结果2.1脑含水量的变化C,D,E组脑组织含水量明显高于A,B组(均P<0.05),D,E组又高于C组(P<0.05)(表1)。2.2在脑组织微血管中聚集白细胞和固定壁计数脑组织内微血管白细胞附壁计数依次为D,E组>C组>B组>A组(均P<0.05)(表1)。2.3胰腺组织病理学损害评分pmB,C,D,E组的PM均显著高于A组(均P<0.05),C组脑水肿明显地较B组为重(均P<0.05)(表2)。2.4社会学的变化2.4.1炎性胰腺与炎性细胞A组胰腺结构基本完整,腺泡未见破坏;B,C,D,E各组均呈出血坏死性胰腺炎改变,小叶结构破坏,腺泡坏死,坏死区内可见大量炎性细胞浸润。2.4.2血管内皮组织病理学A组脑组织结构基本正常,B,C,D,E各组脑微血管内白细胞聚及附壁增加,血管周围间隙亦可见少许白细胞浸润,血管内皮细胞肿胀,微血管结构破坏,尤以D和E二组明显;未见有神经元变性坏死和胶质细胞增生。2.4.3脑组织中存在着髓神经纤维髓鞘变化B,C,D,E4组均存在有髓神经纤维脱髓鞘及变性现象,且以白质区最为显著。其中以D和E二组的最为严重。3官流量综合征急性胰腺炎一旦发生,常导致全身炎症反应综合征(SIRS)及多器官功能障碍综合征(MODS)。在MODS中,其所并发的呼吸衰竭、肾衰竭、肝衰竭以及心血管功能衰竭已研究较多,而对脑组织的病理损害研究较少。结合本实验研究,对AP所并发的脑组织病理损害讨论如下。3.1b组大鼠脑水肿相关的相关因素AP动物模型组于5h后被处死,经光镜组织学检查,证实全组动物的胰腺均呈出血坏死性胰腺炎改变。脑组织病理损害特征如下:(1)脑组织水肿。脑组织含水量是判断脑组织水肿的一个可靠指标。Farkas等在实验动物诱导AP后,分别于6,24,48h检测脑组织,发现在6和24h存在脑组织水肿。Wang等亦证实在诱导AP模型12h后才出现血脑屏障通透性增加及脑水肿的形成。这与血清中炎性细胞因子TNF-α等在诱导AP后6～24h才开始显著升高有关。本实验B组脑组织含水量虽高于A组,但无显著差异,可能与脑组织取材时点过早有关,致使AP时释放的炎性细胞因子对血脑屏障的损伤尚未达到一定的严重程度。(2)脑组织微血管内白细胞聚集及附壁计数是衡量“白细胞-内皮细胞相互作用的指标。白细胞黏附及其活化,本是机体重要的防御机制,但如过度,由于白细胞产生大量氧自由基及蛋白水解酶,将损伤微血管及其周围组织。AP时胰外脏器的损伤,最后均系通过介导白细胞活化及组织浸润而造成组织损伤。本实验结果显示,B组脑组织微血管内白细胞聚集及附壁计数显著高于A组,表明AP大鼠通过某一或某些机制,加剧了白细胞-内皮细胞的相互作用。(3)脑组织的病理改变。B组光镜下可见脑组织微血管内白细胞聚集及附壁增加,血管周围有少量白细胞浸润,血管内皮细胞肿胀,微血管结构破坏,进一步证实了白细胞-内皮细胞的相互作用。B组与A组比较,存在着明显的有髓神经脱髓鞘改变,且以白质区明显。髓鞘在轴突传递冲动时起“绝缘”作用,防止神经冲动传递过程中相互干扰。发生脱髓鞘时,则会引起神经传导障碍。3.2tnf-及il-1对脑损伤的影响Norman综合其他学者的研究认为:胰腺炎一旦发生,随着白细胞等炎性细胞的侵入,这些细胞将产生TNF-α及IL-1β等细胞因子;TNF-α和IL-1β一旦产生,不但刺激胰腺的炎性细胞及腺泡细胞,还通过血液循环至其他器官,刺激胰外组织细胞产生其他细胞因子(如IL-6,IL-8)及炎性介质(如血小板活化因子、黏附分子、补体、缓激肽、一氧化氮及氧自由基等)。炎性介质又正反馈促进细胞因子产生,从而形成“瀑布”样级联反应,最终导致SIRS及MODS。本实验研究显示:尽管光镜下脑组织病理损害及有髓神经纤维脱髓鞘改变,C,D,E组与B组无统计学差异,但C,D,E组脑水肿程度加重,脑组织微血管内白细胞聚集及附壁计数增多。此结果表明外源性TNF-α及IL-1β加重了脑组织的炎性损害。概言之,根据Norman学说,当胰腺炎发生时,体内已有内源性TNF-α及IL-1β,若给予外源性TNF-α及IL-1β,该2种细胞因子体内水平升高更甚,因而造成脑组织炎性损害更严重。因此可以认为:TNF-α和IL-1β在AP脑组织病理损害的发生过程中充当了重要角色。本实验结果未显示上述两种细胞因子的累加作用,作者认为,这可能与本实验使用非种族同源性TNF-α有关。3.3tnf-和il-1对微血管并发症的影响炎性细胞因子TNF-α,IL-1β是介导AP胰外器官损伤的关键介质。TNF-α,IL-1β介导的脑组织损害与下列机制有关:(1)上调黏附分子的表达及白细胞的活化,使白细胞-内皮细胞作用加强,白细胞释放氧自由基、一氧化氮、蛋白水解酶,损伤微血管内皮细胞及基底膜,使微血管通透性增加,脑水肿形成;(2)白细胞-内皮细胞作用促进白细胞游走至血管外,释放炎性介质,导致间质的炎性损伤。TNF-α和IL-1β诱导内皮细胞、胶质细胞产生趋化因子,导致这一过程的进一步加重;(3)刺激血小板活化因子(PAF)生成,