PGE2对大鼠急性胰腺炎肺超微结构与TNF2α,IL210水平的影响

P GE 2对大鼠急性胰腺炎肺超微结构与TN F 2

α、IL 210水平的影响

蓝升红1　周丽萍2　陈吉彩1　方周溪3　屠金夫1　毕云天4　王　琳3

温州医学院　1附属第一医院普外科　2微生物与免疫学教研室3电镜室　4分子生物学实验中心　(浙江　温州　325000)

【摘要】目的:探讨前列腺素E 2(PGE 2)免疫干预对急性坏死性胰腺炎(ANP )大鼠肿瘤坏死因子(TNF 2α)和白介素210(IL 210)与肺组织超微结构改变的影响。方法:SD 大鼠91只分成4组:手术对照组(n =

7)、ANP 组、PGE 2前干预组和PGE 2后干预组(每组n =28),后3组又随机分1h 、3h 、6h 、12h 时段,每时

段7只。大鼠ANP 模型用5%牛磺胆酸钠诱导制作,PGE 2前干预组和后干预组分别在ANP 模型制作前2h 和模型完成时肌肉注射150

μg/kg 和150μg/kg PGE 2。采用EL ISA 检测各时段大鼠血清的TNF 2α与IL 210含量,观察PGE 2前干预、后干预对大鼠血清TNF 2α与IL 210含量动态变化,同时随机取NAP 组和PGE 2干预组6h 和12h 时段肺组织,电镜下观察超微结构改变。结果:PGE 2前、后干预组IL 210含量峰值分别在3h 和6h 时段,比ANP 组显著升高(P <0.001),所有时段(1h 、3h 、6h 、12h )TNF 2α均比ANP 组大鼠显著降低(P <0.001),IL 210上升幅度随PGE 2给予的早晚而不同,TNF 2

α亦随IL 210上升而下降。PGE 2免疫干预组与ANP 组相比,6h 时段的肺组织病变有所减轻,12h 时段明显改善。结论:PGE 2在上调大鼠血清IL 210、降低TNF 2α含量的同时,使肺组织损伤得到改善。【关键词】胰腺炎;前列腺素E 类;白细胞介素210;肿瘤坏死因子;肺;超微结构;大鼠【中图分类号】R657.51【文献标识码】A

Eff ec t of P GE 2on l ung ul t r as t r uc t ure ,t u m or nec r osis f a c t or 2

αa n d i nt e rleu ki n 210i n r a ts wi t h a c ut e nec r otizi ng p a nc re a ti tis

LAN Sheng 2hong ,ZH OU Li 2ping ,CHEN Ji 2cai ,FANG Zhou 2xi ,TU Jin 2f u ,BI Yun 2tian ,WANG Lin

1

Depa rtment of General Surgery of t he First Af f iliated Hospital ,2

Depa rtment of Microbiol 2

ogy a nd Immunology ,3

L aboratory of Electron Microscopy ,4

Depa rtment of Moleoula r Bilology ,Wenzhou Medical College (Zhejia ng 325000,China )

【ABS TRACT 】O b j e c t i v e :To s t udy of immuno 2int e rve ntion wit h p r os t a gla ndin E 2(PGE 2)on int e r 2le ukin 210(IL 210),t umor ne c r osis f a c t or (TNF 2

α)a nd p a t hologic al c ha nge s of lung in r a t s wit h a c ut e ne c r otizing p a nc r e a titis (ANP ).M e t h o d s :Nine t y one SD r a t s w e r e divide d int o 4g r oup s :op e r a 2tion c ont r ol g r oup (n =7),ANP g r oup ,p r e 2int e rve ntion g r oup ,a nd p os t 2int e rve ntion g r oup (n =28,r e sp e c tively ).The y w e r e r a ndomiz e d r e divide int o dif f e r e nt time p oint s be hind t hr e e g r oup s (1h ,

3h ,6h ,12h ,n =7,r e sp e c tively ).ANP model of r a t w a s induc e d by r e t r og r a de inj e c tion of 5%s odium t a ur oc hola t e in t he p a nc r e a tic duc t.Pr e 2int e rve ntion g r oup by int r a mus c ula rly inj e c t e d

150μg/kg PGE 2bef or e 2hours induc tion of ANP ,p os t 2int e rve ntion g r oup of PGE 2a dminis t r a tion

[通讯作者]蓝升红,Tel :(0577)88837538(H )　　E 2mail :sh 21@mail.wzptt.zj.cn

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29・　

中国现代普通外科进展　2002年6月第5卷第2期

Chin J Curr Adv G en Surg 　J une 　2002　Vol.5　No.2

【KEY WORDS】Pa nc r e a titis;Pr os t a gla ndins E;Int e rle ukin210;Tumor ne c r osis f a c t or;L ung;Ult r a2 s t ruc t ur e;Ra t s

　　急性坏死性胰腺炎(acute necrotizing pancreati2 tis,AN P)是普通外科中的常见病,其分子水平上的发病机制尚不清楚。目前认为,在该病的发病过程中,胰腺泡细胞释放过量肿瘤坏死因子(TN F2α)、白细胞介素12β(IL21β)等是导致MODS及胰腺局部出血、坏死的主要原因1,2。本研究旨在探讨前列腺素E2(prostaglandin E2,P GE2)免疫干预对前炎症因子(TN F2α)和抗炎症性因子(IL210)动态平衡影响与肺组织超微结构改变相关性。

1　材料与方法

1.1　实验动物及分组　SD大鼠91只(由温州医学院动物实验中心提供,清洁级)体重350±30g,雌雄不限,术前12h禁食。分为手术对照组(对照组,7只)、AN P组(28只)、P GE2前干预组(前干预组,28只)和P GE2后干预组(后干预组,28只),后三组又随机分1,3,6,12h时段(每时段7只)。

1.2　仪器与试剂　大鼠TN F2α与IL210EIL SA试剂盒为美国Endogen公司原装产品,P GE2为Cay2 man公司产品,均由晶美生物有限上海分公司提供。牛磺胆酸钠购自Sigma公司。酶标仪EL X808为美国B IO2TEK公司产品。

1.3　动物模型的制作　大鼠实验前12h禁食,各组各个体术前常规以1%盐酸0.2ml/100g腹腔内注射麻醉,腹部去毛,消毒,正中进腹。除手术对照组仅在胰表面以器械钝侧轻划数次后关腹外,其余各个体均在主胰管内逆行插管,注入5%牛磺胆酸钠0.6ml/kg后结扎主胰管,确认胰腺出血坏死后关腹。前干预组实验前2h肌肉注射150μg/ kg P GE2,后干预组在AN P模型成功后立即肌注150μg/kg P GE2。

1.4　TN F2α和IL210的检测　所有动物模型分别按不同时段心脏采血(约5ml)后处死,血标本常规置-20℃保存,以备EL ISA检测,严格按试剂盒说明书进行TN F2α和IL210的定量测定。

1.5　肺组织超微结构观察　AN P组和P GE2干预组6h和12h时段部分大鼠肺标本置入

2.5%PBS 戊二醛固定液,2kB22088超薄切片机切片,H2600电镜下观察。

1.6　统计学处理　对TN F2α和IL210EL ISA检测所获得的数据采用SPSS10.0进行单因素、双因素方差分析。

2　结果

2.1　4组大鼠血清不同时段TN F2α、IL210含量测定结果　见表1、2。

P GE2前、后干预组IL210的峰值分别位于3h 和6h时段,TN F2α所有时段(1h、3h、6h、12h)均较AN P组降低,差异均有显著意义(P<0.001)。2.2　电镜下观察　AN P组6h时肺泡间隔增宽,肺间质水肿明显,炎症细胞聚集,肺泡隔胶原纤维增生;12h时肺大泡,局灶性肺泡萎陷及血管周围胶原纤维增生,肺泡Ⅱ型上皮细胞水肿、脱落,板层小体空泡化,线粒体嵴减少或消失,形态肿胀,内质网空泡样改变,肺纤维化明显。P GE2前干预和后干预组6h时血管周围炎细胞浸润,以中性粒细胞为主,血管周围胶原纤维增生较明显、间质轻度水肿,12h 时血管周围炎症细胞数量有所减少,肺大泡毛细血管周围胶原纤维少量增生、肺泡Ⅱ型上皮细胞轻度水肿、脱落,线粒体损伤明显减轻(见图1～4)。

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3

9

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　蓝升红,等1PGE2对大鼠急性胰腺炎肺超微结构与TNF2α、IL210水平的影响

表1　4组大鼠不同时段血清IL 210含量比较( x ±s ,ρ/pg ・ml -1)

组别

1h 3h

6h

12h

对照组26.33±3.62———ANP 组1.00±3.50△157.74±6.23102.33±1.9335.14±1.62前干预组152.77±3.573▲231.14±5.9833▲▲54.07±2.2733▲▲27.27±3.5333▲▲后干预组

158.99±3.433

209.20±4.7233118.26±3.843365.±2.2933

　　△P <0.001　VS 对照组,3P <0.053

3

P <0.001　VS ANP 组,▲<0.05　▲▲P <0.001　VS 后干预组

表2　4组大鼠不同时段血清TNF 2α含量比较( x ±s ,ρ/pg ・ml -1)

组别

1h 3h

6h

12h

对照组21.39±1.94———ANP 组1045.54±4.94△45.42±5.8428.10±1.2923.74±1.87前干预组61.63±5.7733▲▲26.42±1.0733▲▲24.12±1.713▲17.18±1.9333▲

后干预组

747.76±4.6133

32.75±1.463320.74±2.3319.71±1.873

　　△P <0.001　VS 对照组,3P <0.01　3

3

P <0.001　VS ANP 组,▲P <0.05　▲▲P <0.001　VS

后干预组

图1　ANP 组　6h 时肺泡腔上皮细胞脱落,胶原纤维增生

(×8000)

　图2　ANP 组　12h 时线粒体肿胀,嵴消失,内质网空泡化　(×17000

)

图3　PGE 2前干预组　6h 时血管周围炎症细胞及血管周围胶原纤维增生减少(×10000)

　图4　PGE 2后干预组　12h 时毛细血管周围肺泡胶原纤维少量增生,Ⅱ型上皮细胞轻度水肿,未见线粒体损伤(×20000)

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49・中国现代普通外科进展　2002年6月　第5卷　第2期　

3　讨论

近年来,多数学者认为,在AN P 的发病过程中,胰腺腺泡细胞表面TN F 2α、IL 21受体基因的表达导致胰腺局部TN F 2α、IL 21β释放大量前炎症因子(TN F 2α、IL 21β、IL 26、IL 28)、粘附因子等细胞级联,

阳性放大表现为肺等多器官损伤以及胰腺局部出血和急性坏死2。TN F 2α、IL 21β等在细胞因子的级联反应中起着决定作用1,2。IL 210作为抗炎症性因子在AN P 的发病中具有负和保护作用,已在动物模型2～4和人体5中得到证实。因此,TN F 2

α与IL 210平衡结局决定AN P 的病理转归1-4。实验提示,P GE 2不仅通过阻止IL 212的合成,促使Th 1向Th 2转化、分泌IL 2106,抑制前炎症TN F 2α、IL 21β、IL 26、IL 28的级联反应7,8,使细胞内cAMP 浓度提高,促进IL 210分泌,降低L PS 2TN F 2

α和NO 的产生9。为此,我们在AN P 大鼠模型中试图通过P GE 2免疫干预上调IL 210来阻遏这一细胞因子级联、阳性放大互为因果作用所致的MODS 以及胰腺局部病理改变。我们曾在大鼠模型中证实P GE 2

能降低血清TN F 2α、IL 26浓度,提高SAP 大鼠24h

生存率10。本实验从P GE 2前干预和后干预对

TN F 2α和IL 210动态平衡中见到:P GE 2前、后干预组的IL 210含量峰值分别在3h 和6h 时段,较AN P

组显著升高,所有时段(1h 、3h 、6h 、12h )的TN F 2

α浓度比AN P 组大鼠显著降低,下降幅度与IL 210的上升相一致,这一结果充分证明P GE 2不仅能上调IL 2

10,而且上调的IL 210抑制了TN F 2

α的分泌。实验还提示IL 210上升与TN F 2

α下降幅度随P GE 2给予的早晚而不同;无论是前、后干预组TN F 2

α的含量都随着IL 210上升而下降,与干预组的肺组织的超微结构观察肺损伤改善的结果相一致。此结果不但与Osman 2等采用人工合成IL 210预处理新西兰兔

降低血清3h 、6h 时段TN F 2

α含量,改善肺损伤实验结果相吻合,也和Kusske 3、Van vlaethem 4等学者

采用IL 210预处理可减低小鼠胰腺局部TN F 2

α分泌,减轻AN P 组小鼠胰、肺细胞的水肿相一致,

P GE 2上调的IL 210在AN P 动物模型中具有保护作用。然而,AN P 组6h 、12h 时段大鼠血清的IL 210

虽然显著高于P GE 2前干预组,但其TN F 2

α浓度却未能低于该组,这一结果提示P GE 2可能不仅仅通

过上调IL 210来抑制TN F 2

α的分泌,还可能具有直接阻止胰腺腺泡TN F 2α基因的表达、减少TN F 2α释放的作用。由于细胞因子网络性、多层次性和复

杂性,P GE 2在AN P 中免疫干预及其对IL 210与

TN F 2

α平衡调节作用尚待进一步证实。参　考　文　献

1Norman J ,Florida T.The role of cytokines in the pathogenesis of a 2cute pancreatitis J .A m J S urg ,1998,175:76283.

2Osman MO ,Jacobsen NO ,Kristensen J U et al.IT 9302,a synthetic interleukin 210agonist ,diminishes acute lung injury in rabbits with a 2cute necrotizing pancreatitis J .S urgery ,1998,124:5842592.

3K usske AM ,Rongione A J Ashley SW ,et al.Interleukin 210prevents death in lethal necrotizing pancreatitis in mice J .S urgery ,1996,120:28422.

4Van Laethem JL ,Marchant A ,Delvaux A ,et al.Interleukin 10pre 2vents necrosis in murine experimental acute pancreatitis J .Gas 2

t roenterology ,1995,108:191721922.

5Deviere J ,Moine OL ,Van Laethem JL ,et al.Interleukin 210reduces the incidence of pancreatitis after therapeutic endoscopic retrograde

cholangiopancreatography J .Gast roenterology ,2001,120:4982505.

6Wijdenes J ,Pouw Kraan TCTM ,Boeije L C M ,et al.Prostaglandin E 2is a potent inhibitor of human interleukin 12production J .Ex p

Med ,1995,181:7752779.

7Scott P.IL 212:Initiation cytokine for cell 2mediated immunity J .

Science ,1993,260:4962497.

8Abe N ,K atamura K ,Shintaku N ,et al.Prostaglandin E 2and IL 24provide na γve CD4+T cells with distinct inhibitory signals for of IFN 2r production J .Cell I m m unology ,1997,181:86292.9Szabo C ,Hasko G ,Z ingarelli B ,et al.Isoprotenol regulates tumour necrosis factor ,interleukin 210,interleukin 26and nitric oxide produc 2tion and protects aganst the development of vascular hyporeactivity in endotoximia J .I m m unology ,1997,90:952100.

10蓝升红,周丽萍,屠金夫,等.前列腺素E 2对重症胰腺炎大鼠血

清肿瘤坏死因子及白介素26的作用J .肝胆胰外科杂志,2001,13:67269.

(收稿日期　2001212207)

　热烈祝贺《中国现代普通外科进展》

被确定为中国外科学类核心期刊

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