修回日期: 2007-07-14
接受日期: 2007-07-18
在线出版日期: 2007-07-28
目的: 观察汉防己甲素降低大鼠肝硬化门脉高压(PHT)的疗效和对胃黏膜微循环及其超微结构的影响.
方法: 制作肝硬化PHT模型, 成模后分为模型(M)组、汉防己甲素(T)组、普萘洛尔组(P)及正常对照(N)组, 治疗15 d后进行各指标的测定.
结果: 与M组比较, T组门静脉压力(PVP)明显降低(P<0.01), ALT, HA及PCⅢ指标下降(P<0.05), 平均动脉压(MAP)和心率(HR)无明显变化; P组引起了PVP明显降低(P<0.01)和HR的减慢(P<0.05), MAP, ALT, HA及PCⅢ无明显变化; T组、P组光镜下胃黏膜毛细血管最大直径及面积明显减小(P<0.01), 透射电镜下胃黏膜超微结构的损伤明显减轻.
结论: 汉防己甲素能有效、安全地降低大鼠肝硬化门脉压力, 可有效改善其胃黏膜微循环及超微的变化, 为临床治疗门脉高压性胃病提供实验依据.
引文著录: 黄会芳, 霍丽娟, 吴晓宁. 汉防己甲素对肝硬化大鼠胃黏膜微循环及超微结构的影响. 世界华人消化杂志 2007; 15(21): 2337-2340
Revised: July 14, 2007
Accepted: July 18, 2007
Published online: July 28, 2007
AIM: To evaluate the effects of tetrandrine on lowering portal vein pressure (PVP) and improving the microcirculation and ultramicrostructure of gastric mucosa in rats with portal hypertension.
METHODS: Except for normal rats in the control group, all rats were established as portal hypertension (PHT) models, and then randomly divided into model (M), tetrandrine (T) and propranolol (P) groups. All rats were sacrificed after 15 d therapy.
RESULTS: Levels of PVP, alanine aminotransferase (ALT), hyaluronic acid (HA), and procollagen type Ⅲ (PCⅢ) were significantly decreased in the T group compared with those in the M group (P < 0.01, P < 0.05), whereas heart rate (HR) and mean arterial pressure (MAP) were not. In the P group the levels of PVP and HR were significantly decreased (P < 0.01, P < 0.05). Levels of MAP, ALT, HA and PCIII were not decreased. The area and diameter of gastric mucosal capillaries were significantly decreased (P < 0.01), and the ultramicrostructure of gastric mucosa was significantly improved in the T and P groups.
CONCLUSION: Tetrandrine is safe and highly effective for the treatment of portal hypertension, and improves the microcirculation and ultramicrostructure of gastric mucosa in rats with portal hypertension.
- Citation: Huang HF, Huo LJ, Wu XN. Effect of tetrandrine on microcirculation and ultramicrostructure of gastric mucosa in rats with portal hypertension. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2007; 15(21): 2337-2340
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v15/i21/2337.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v15.i21.2337
门脉高压性胃病(portal hypertension gastropathy, PHG)是指门脉高压患者伴发的胃黏膜病变, 诊断依据内镜下所见. 内镜下表现为各种形态的充血性红斑如蛇皮样、马赛克征和樱桃红样斑点; 组织学上表现为黏膜和黏膜下水肿, 小血管扩张, 而炎症细胞浸润不明显, 无糜烂和纤维血栓. 其中马赛克征诊断该病的敏感性和特异性较高. 其发病率较高, 是上消化道出血的常见原因, PHG治疗的关键在于降低门脉压力[1]. 用药物降低肝硬化门脉高压(portal hypertension, PHT)并治疗PHG是目前研究的热点. 普萘洛尔是目前研究最深入、临床应用最广泛的降低肝硬化门脉高压的药物, 但事实证明只有1/3PHT患者能获得满意的疗效[2], 而且其副作用也引起了注意. 汉防己甲素(Tet)是从防己科植物的干燥块根中提取的一种双苄基异喹啉类生物碱, 有胞膜钙通道阻滞作用. 近年研究发现其有降低门脉压力及保护胃黏膜的作用[3], 本实验旨在与普萘洛尔作对比, 观察其降低降低门脉压力的作用和对胃黏膜微循环及其超微结构的影响.
成年♂Wistar大鼠70只, 体质量200 g-250 g, 由山西医科大学实验动物中心提供. 四氯化碳(CCl4)由天津化学试剂厂生产, 普萘洛尔为山东泗水制药厂生产, 汉防己甲素为陕西慧科植物开发有限公司产品. 血清透明质酸(HA)、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)试剂盒为上海海军医学研究所产品. MS-2000型二道生理记录仪、Mias-2000型图像分析系统、JEOL JEM-100CX透射电镜均由山西医科大学医学实验中心提供.
1.2.1 动物模型制作: 取正常对照(N)组大鼠18只, 普通饮食, 余52只采用四氯化碳(CCl4)、高脂饮食等复合因素法[4]制肝硬化PHT模型, 以单纯玉米面作为饲料(前2 wk为0.8 g/g玉米面, 0.2 g/g猪油), 并混入5 mg/g胆固醇, 100 mL/L酒精为唯一饮料, 首次按5 mL/kg体重sc CCl4, 后每隔3 d按3 mL/kg体重sc注射40% CCl4(中性植物油配制), 共42 d.
1.2.2 实验分组: 制模期间死亡6只, 余46只按随机分配的原则分为3组: 模型(M)组18只, 汉防己甲素(T)组14只, 普萘洛尔(P)组14只. 实验第42天从M组和N组各随机取8只测PVP、MAP及HR, 并取肝右叶组织行HE染色光镜下观察, 证实肝硬化PHT模型形成. 成模后停用制模药物予以药物治疗: 汉防己甲素: 30 mg/kg, 1次/d, 普萘洛尔: 22.5 mg/kg, 2次/日, 药物溶于蒸馏水, 按10 mL/kg体重灌胃. 模型组及正常对照组予以等量的蒸馏水灌胃; 灌胃期间, 汉防己甲素组死亡1只, 普萘洛尔组死亡1只, 均为灌药后数分钟死亡, 考虑为药物误入气管致窒息死亡, 治疗15 d后进行各指标的测定.
1.2.3 测压及标本采集: 大鼠禁食12 h, 不禁饮水, 以乌拉坦ip麻醉, 右颈动脉插管用于测平均动脉压(MAP)和心率(HR), 剖腹, 门静脉插管, 测门静脉压力(PVP), 连接MS-2000型二道生理记录仪测量并记录. 测压完毕立即取肝右叶组织10 g, 经40 g/L甲醛固定, 取两块胃窦组织, 1块经40 g/L的甲醛固定, 另一块经20 g/L戊二醛固定, 送电镜室常规处理.
1.2.4 肝功能指标的测定: 由实验室专人测定血清谷丙转氨酶(ALT).
1.2.5 血清HA、PC-Ⅲ测定: 采用放射免疫法, 由SN-697全自动放射免疫γ计数器测定.
1.2.6 组织病理学观察: 采肝脏组织及部分胃窦组织HE染色, 光镜下观察, 并用Mias-2000型图像分析软件统计胃窦黏膜下毛细血管面积和最大直径, 每张切片选5个视野(×100)测定胃窦黏膜下毛细血管面积和最大直径, 取其平均值.
1.2.7 胃黏膜超微结构观察: 胃黏膜送电镜室常规处理, JEOL JEM-100CX透射电镜下观察.
统计学处理 计量资料用均数±标准差(mean±SD)表示, 采用SPSS11.0统计分析软件包进行单因素方差分析, P<0.05为差异有统计学意义.
2.1.1 肝组织病理变化: 正常对照组肝脏肝小叶结构正常, 肝细胞索排列规则有序, 肝窦与汇管区成纤维细胞少; 模型组8只大鼠肝脏假小叶形成, 肝细胞排列紊乱, 有的细胞胞浆极度疏松, 有的脂变严重, 呈大空泡状.
2.1.2 压力测定结果: 模型组8只大鼠PVP明显高于正常组(P<0.01), 均在11.0 mmHg(1 mmHg = 0.133 kPa)以上, MAP、HR无明显变化(表1).
M组PVP显著高于N组(P<0.01), MAP、HR无明显变化, P组、T组PVP比模型组明显降低(P<0.01), 两组之间比较无显著性差异, P组引起了引起了HR的减慢(P<0.05), MAP无明显变化, T组MAP 和HR均无明显变化(表1).
M组ALT、HA、PCⅢ明显升高, 与N组比较有显著性差异(P<0.01), P组各指标与M组比较无明显变化, T组各指标与M组、P组比较下降, 有显著性差异(P<0.05)(表2).
N组肝脏肝小叶结构正常, 肝细胞索排列规则有序, 肝窦与汇管区成纤维细胞少; M组多数假小叶仍存在, 但肝细胞脂变、坏死较治疗前减轻; P组与治疗结束M组比较无明显变化; T组部分假小叶消失, 肝细胞脂变、坏死及纤维化程度较M组减轻, 肝细胞排列紊乱.
N组胃黏膜腺体排列整齐, 结构完整, 无炎性细胞浸润, 黏膜及黏膜下血管无扩张, 也无黏膜下血管扭曲; M组胃黏膜毛细血管扩张、淤血、透明血栓形成, 黏膜下微静脉扩张、迂曲、管壁变薄, 可见大量淋巴细胞浸润, 腺体排列不整齐, 黏膜下毛细血管最大直径及面积与N组比较明显增大(P<0.01); T组、P组大鼠胃黏膜见淋巴细胞浸润, 腺体排列较整齐, 黏膜下毛细血管及血窦扩张、淤血减轻, 毛细血管最大直径及面积与M组比较明显减小(P<0.01), 两组之间比较无显著性差异(表2).
模型组腺细胞数目减少, 细胞之间的间隙增宽. 部分壁细胞分泌小管塌陷, 微绒毛少而断裂, 小管泡状结构增多. 壁细胞内线粒体肿胀, 嵴断裂、减少甚至消失, 部分细胞基质空泡化及细胞核固缩. 主细胞胞质减少, 胞核相对较大, 酶原颗粒减少, 电子密度降低. 颈黏液细胞内黏原颗粒亦减少, 电子密度亦低. 胃黏膜上皮细胞可见有单个细胞坏死、脱落, 部分变成"空网架". 胃黏膜上皮细胞胞质内线粒体肿胀, 粗面内质网核蛋白脱落, 染色质变淡、浓缩边集. 上皮细胞间隙以及细胞与毛细血管之间间隙水肿、增宽, 毛细血管呈畸形改变, 基底膜厚薄不均, 横断面积显著扩大且形状不规则, 呈线形、马蹄形、矩形等改变, 部分区域阶段性变薄, 许多部位不连续, 窗孔明显增多, 血管内皮细胞与基底膜连接不紧密, 出现间隔, 有时可见毛细血管破裂, 红细胞溢出, 并可见周细胞平滑肌化. P组、T组仅见胃黏膜表层上皮细胞之间的细胞间隙增宽, 黏膜及黏膜下毛细血管虽然仍扩张, 但较M组减轻. 壁细胞、主细胞和颈黏液细胞线粒体较完整, 仅有少数嵴断裂, 分泌颗粒增多, 微绒毛排列较整齐, 断裂少见, 未见其他模型组表现.
门脉高压性胃病(PHG)是门脉高压的并发症, 生理状态下丰富的血流是胃黏膜维持"解剖屏障"和"功能屏障"的基础. 研究表明, 门脉高压症时内脏血流呈高动力循环状态, 其中胃部血流增加60%-80%[5], 但胃黏膜血流的直接测定结果则显示胃黏膜毛细血管网实际处于缺血状态. 可能为门脉高压时胃壁动静脉短路大量开放, 毛细血管内红细胞堆积、变形、透明血栓形成, 导致胃黏膜有效血流量减少, 导致胃黏膜缺血缺氧, 所以要治疗PHG首先要降低门脉压力. 目前已有多种药物通过减少门静脉血流量或降低肝内血管阻力来降低门脉压力, 但尚无一种药物既能有效地降低门脉压力, 又有抗肝纤维化, 而且无明显的副作用. 自Lebrec用普萘洛尔治疗PHT食管曲张静脉破裂出血获得成功以来, 普萘洛尔在PHT患者中的应用报道很多, 但其副作用也引起了注意. 本研究结果表明, 普萘洛尔有降低门脉压力的作用, 但可减慢心率, 无保肝及抗肝纤维化作用. 由于普萘洛尔可使心率减慢, 反射性引起内脏血管收缩, 长期应用使肝脏功能损害加重, 临床仅有1/3的患者能获得满意的疗效. 因此, 需寻找新的药物代替普萘洛尔, 弥补普萘洛尔之不足.
汉防己甲素降低门脉压力的机制与普萘洛尔不同. 活化的肝星状细胞(HSC)在肝硬化、门静脉高压发生发展过程中起核心作用[6], 活化的HSC胞膜新生成的有活性的电压依赖性钙通道表达增多[7], 汉防己甲素为一种钙通道阻滞剂, 可阻断活化的HSC胞膜电压依赖性钙通道, 抑制HSC收缩, 从而降低肝内血管阻力使门脉压力下降. 另外, 转化生长因子-β(TGF-β)可在转录和翻译水平上促进胶原等的合成, 抑制细胞外基质降解, 使肝内结缔组织生成增多, 汉防己甲素能影响TGF-β及其信号通路[8], 减少细胞外基质的合成, 间接使门脉压力下降. 本实验中观察到汉防己甲素能使门脉压力显著下降, 而且没有引起平均动脉压和心率的变化, 并且有保护肝功能及抗肝纤维化作用, 说明该药有良好的应用前景.
光镜下观察到模型组黏膜腺体排列不整齐, 大量炎性细胞浸润, 黏膜及黏膜下血管重度扩张、扭曲, 微血管及血窦扩张, 黏膜下层血管腔大壁薄. 超微结构观察到PHG上皮细胞与毛细血管间隙水肿、增宽, 毛细血管内皮细胞肿胀、肥大, 基底膜厚薄不均, 窗孔增多, 有时可见毛细血管破裂, 红细胞溢出, 并可见周细胞平滑肌化. 以上变化与文献报道一致[9-10], 表明胃黏膜毛细血管血流受阻, 流量减少, 流速减慢, 通透性增强, 造成胃黏膜细胞缺氧和营养不足, 出现上皮细胞坏死、脱落, 细胞线粒体肿胀, 嵴断裂、减少甚至消失, 分泌颗粒减少, 粗面内质网核蛋白体脱落, 染色质变淡、浓缩边集, 微绒毛减少. 说明胃黏膜破坏较重, 能量合成减少. 经汉防己甲素、普萘洛尔降低门脉压力治疗后, 胃黏膜及黏膜下毛细血管扩张减轻, 细胞线粒体较完整, 仅有少数嵴断裂, 分泌颗粒增多, 微绒毛较整齐, 断裂少见. 充分表明, 降低门脉压力后, 胃黏膜微循环及超微结构得到明显改善.
总之, 汉防己甲素能有效、安全地降低肝硬化大鼠门静脉压力, 可有效改善肝硬化大鼠胃黏膜微循环及超微结构的变化, 为临床治疗门脉高压性胃病提供实验依据, 有良好的临床应用前景.
门脉高压性胃病是门脉高压的并发症, 其发病率较 高, 是上消化道出血的常见原因. 门脉高压症时内脏血流呈高动力循环状态, 但胃壁动静脉短路大量开放, 导致胃黏膜有效血流量减少, 胃 黏膜缺血缺氧, 并引起其超微结构的损伤, 治疗的关键在于降低门脉压力. 选择合适的药物降低门脉压力是目前研究的热点. 观察降低门脉压力后胃黏膜微循环及超微结构的变化, 以进一步为临床用药提供实验基础.
选择合适的药物, 既能有效降低肝硬化门脉高压, 又有抗肝纤维化作用, 副作用少, 且不引起全身血流动力学的明显变化, 是目前研究的热点.
汉防己甲素降低门脉压力的疗效及降低门脉压力后胃黏膜微循环和电镜下超微结构的变化.
本研究为今后寻找合适的药物降低门脉压力提供新思路, 为更好地指导临床治疗门脉高压性胃病提供实验依据.
门脉高压性胃病: 是指门脉高压患者伴发的胃黏膜病变, 诊断依据内镜下所见. 内镜下表现为各种形态的充血性红斑如蛇皮样、马赛克征和樱桃红样斑点; 组织学上表现为黏膜和黏膜下水肿, 小血管扩张, 而炎症细胞浸润不明显, 无糜烂和纤维血栓. 其中 马赛克征诊断该病的敏感性和特异性较高.
本文应用肝硬化门脉高压动物模型, 探讨汉防己甲素降低大鼠肝硬化门脉高压的疗效及其对胃黏膜微循环及其超微结构的影响. 立题新颖, 行文流畅,结果客观, 该研究对临床具有指导意义, 学术价值高.
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编辑: 王晓瑜 电编:郭海丽