空肠内注入ω-3多不饱和脂肪酸对急性胰腺炎大鼠免疫功能的影响

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[摘要] 目的 观察空肠内注入ω-3多不饱和脂肪酸对急性胰腺炎（AP）大鼠免疫功能的影响。 方法 将80只大鼠随机分为4组，分别为无胰腺炎组（对照组）、胰腺炎-普通营养组、胰腺炎-玉米油组和胰腺炎-鱼油组。建立急性胰腺炎模型，术后第7天检测各组外周血中IL-1β、IL-18、IL-10、TNF-α浓度和IL-10/TNF-α变化。 结果 胰腺炎-鱼油组大鼠IL-1β、IL-18、IL-10、TNF-α浓度和IL-10/TNF-α较其他组明显降低。 结论 空肠内注入ω-3多不饱和脂肪酸具有抑制急性胰腺炎大鼠炎症反应和维持抗炎促炎平衡状态作用。

[关键词] ω-3多不饱和脂肪酸；急性胰腺炎；免疫功能

[中图分类号] R657.51 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2012）02（a）-0026-03

Effect of ω-3 polyunsaturated fatty acids injected into the jejunum on immune function in rats with actue pancreatitis

TIAN Ming CHEN Zhenzhou DING Zhiguo WANG Guang SUN Qinglu

Department of General Surgery, Dongzhimen Hospital Affiliated to Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100700, China

[Abstract] Objective To investigate the effect of ω-3 polyunsaturated fatty acids injected into the jejunum on immune function in rats with acute pancreatitis (AP). Methods 80 rats were randomly divided into four groups: no-AP group, AP-commen enteral nutrition group, AP-corn oil group and AP-fish oil group. Both the value of IL-10/TNF-α and the concentration of IL-1β, IL-18, IL-10 and TNF-α were detected at the 7th day after established acute pancreatitis model. Results Both the value of IL-10/TNF-α and the concentration of IL-1β, IL-18, IL-10 and TNF-α were lower in AP-fish oil group rats. Conclusion ω-3 polyunsaturated fatty acids injected into the jejunum can decrease the inflammatory reaction and modulate the immune function in rats with acute pancreatitis.

[Key words] ω-3 polyunsaturated fatty acids; Acute pancreatitis; Immune function

多器官衰竭是急性重症胰腺炎患者死亡的主要原因。早期肠内营养支持对保护肠黏膜，促进胃肠道功能恢复，避免肠内细菌、毒素的移位有着重要的作用。使用免疫抑制剂、激素、血液透析滤过炎症介质等来减少炎症反应的措施也得到一定程度的应用。ω-3多不饱和脂肪酸是近年得到广泛重视的新型营养制剂，已有大量的动物实验和临床观察证实其对炎症的抑制作用。目前国内外对急性重症胰腺炎空肠内注入ω-3多不饱和脂肪酸的疗效研究并不多。无论是动物实验还是临床观察也只是小样本的研究，其疗效及安全使用剂量仍在摸索中。本实验通过建立急性重症胰腺炎大鼠模型，从而观察空肠内注入ω-3多不饱和脂肪酸对急性重症胰腺炎大鼠免疫功能的影响。

1 材料和方法

1.1 材料

实验动物均采用雄性Sprague-Dawley大鼠，共计80只，体重250～280 g。肠内营养（EN）液采用瑞素（华瑞制药有限公司），所用鱼油及玉米油购自Sigma公司。

1.2 实验分组

急性胰腺炎（AP）大鼠随机分为3组，每组20只。即普通肠内营养组（急性胰腺炎普通营养组）、普通营养液中添加鱼油组（急性胰腺炎-鱼油营养组）、普通营养液中添加玉米油组（急性胰腺炎-玉米油营养组），鱼油中富含ω-3多不饱和脂肪酸，玉米油无此成分。另20只无急性胰腺炎的正常大鼠作为对照组，抽血检测相关指标。

1.3 实验方法

术前12 h禁食，3%戊巴比妥钠（40 mg/kg体重）腹腔内注射麻醉。上腹正中切口进入腹腔，提起胃和十二指肠，显露出胰腺，辨认胆胰管走向。对照组大鼠仅翻动肠管及胰腺后即关腹。急性胰腺炎大鼠需用显微血管夹临时夹住胆胰管肝门部，以防注射牛磺胆酸钠时液体流入肝脏。用4号钝针头通过肠壁孔插入肠管系膜缘的十二指肠，并穿入胆胰管。通过1 mL注射器向胆胰管内匀速注射3.5%牛磺胆酸钠（用药剂量1 mL/kg，注射速度0.2 mL/min）。所有实验组大鼠经胃造口置入内径1.0 mm硅胶管于空肠上段2.0 cm处。检查无胆漏，关腹。术后第1天禁食但不禁饮，第2天开始分别行肠内营养，每天按240 mL/kg给予瑞素；鱼油营养组及玉米营养油分别额外给予鱼油和玉米油，剂量为0.6 mL/100 g。各组均连续肠内营养至术后第7天。术后第7天末，处死大鼠，取外周静脉血1 mL抗凝，于4℃下离心10 min，转速1 500 r/min。取上清，分装冻存于-80℃冰箱，集中采用ELISA法检测IL-1β、IL-18、IL-10、TNF-α浓度和IL-10/TNF-α变化。

1.4 统计学方法

应用SPSS 11.0统计软件，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用方差分析，两两比较应用SNK-q检验，计数资料采用χ2检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 死亡情况

急性胰腺炎-普通营养组死亡4例（25.0%），急性胰腺炎-鱼油营养组死亡4例（25.0%），急性胰腺炎-玉米油营养组死亡5例（33.3%），各组间差异无统计学意义（P < 0.05）。对照组大鼠无死亡。

2.2 外周血细胞因子的变化

IL-1β、IL-18、IL-10、TNF-α浓度和IL-10/TNF-α变化见表1。

由表1可以看出，急性胰腺炎各组IL-1β、IL-18、IL-10、TNF-α浓度与对照组比较，行方差分析，差异有统计学意义（P < 0.05）。两两比较应用SNK-q检验，急性胰腺炎-普通营养组、急性胰腺炎-鱼油营养组、急性胰腺炎-玉米油营养组与对照组比较，细胞因子浓度均明显升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。急性胰腺炎-鱼油营养组与急性胰腺炎-玉米油营养组、急性胰腺炎-普通营养组比较，IL-1β、IL-18、IL-10、TNF-α浓度均明显降低，差异有统计学意义（P < 0.05）；IL-10/TNF-α的比值也明显降低，差异有统计学意义（P < 0.05）。

3 讨论

AP是外科常见急腹症，轻型易于治疗，重症病情凶险，病死率高，国内外报道高达20%以上[1]，对其发病机制的研究也在不断进行。1896年，Chiari提出急性胰腺炎的自身消化学说。该学说认为急性胰腺炎的发病是由于胰酶的提前激活引起胰腺自身消化障碍所致。一直以来，治疗急性胰腺炎的基本措施就是抑制胰腺外分泌和胰酶活性[2]。但该学说虽能解释胰腺炎的腹部症状，但无法完全解释重症急性胰腺炎的胰外损害。1988年，Rinderknecht提出了“炎性介质”学说[3]，认为急性重症胰腺炎是一种由局部组织坏死引起的全身炎症反应综合征（SIRS）。急性胰腺炎时出现胰腺坏死，腹胀、胃肠功能紊乱、肠黏膜屏障功能被破坏导致肠道细菌、毒素移位和内毒素血症。以上原因导致免疫系统激活，诱发白细胞释放的大量以促炎因子为主的细胞因子，破坏促炎因子/抑炎因子的平衡，各种血管活性物质激活，引起微循环障碍，最终导致胰腺本身和胰外脏器的损害。

细胞因子是由多种免疫细胞及其他细胞主动分泌的一组小分子量可溶性蛋白及多肽，通过与人体细胞表面特异性受体结合而发挥各自的生物活性。细胞因子根据其功能可以分为促炎细胞因子和抗炎细胞因子两大类，生理状态下表达极少。当有外界刺激时，免疫系统激活，免疫细胞表达、分泌大量细胞因子[4]。其中，TNF-α、IL-1β均属一线促炎因子，在急性胰腺炎早期，包括胰腺、肺、肝等脏器均可发现TNF-α和IL-1β的表达增强[5]。实验证明，减少TNF-α、IL-1β的表达水平或抑制TNF-α、IL-1β的功能可以显著改善急性胰腺炎的预后[6]。IL-18是近年来得到重视的促炎症细胞因子，其功能与IL-1β相似，研究表明，外周血清IL-18水平与急性胰腺炎的严重程度呈正相关，有助于判断急性胰腺炎的预后。IL-10是目前研究最充分的抗炎因子，由巨噬细胞和Th2辅助淋巴细胞等分泌；IL-10在基因水平抑制肿瘤坏死因子、IL-1等细胞因子的表达[7]，从而抑制炎症反应，减少急性胰腺炎时各脏器的损害。促炎细胞因子和抗炎细胞因子两者水平的变化在急性胰腺炎的发生发展中有重要的意义，两者的对抗决定疾病的发展和转归。力争在早期让两者达到一个低水平的平衡状态，减轻过度的炎症反应，有利于改善急性胰腺炎的预后。

ω-3多不饱和脂肪酸来源于深海鱼油，主要包括二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）。ω-3多不饱和脂肪酸具有抑制炎症反应、调节免疫平衡的作用[8]。ω-3多不饱和脂肪酸抑制炎症反应的机制主要包括以下3个方面：①ω-3多不饱和脂肪酸可以取代细胞膜磷脂中的花生四烯酸，减少细胞膜磷脂中花生四烯酸的含量，而花生四烯酸是PG-2、PG-3、TX-2、TX-3、LT-4、LT-5等炎症介质的前体，从而起到抑制炎症反应的作用[9]；②钙离子是多种细胞因子表达的第二信使，ω-3 PUFA则能增加细胞膜的流动性，抑制细胞膜Na、K-ATP酶的活性，减少细胞内钙离子的浓度，抑制免疫细胞的细胞因子的表达[10]；③细胞因子与细胞表面受体结合后，信号传入细胞内，通过细胞内信号分子的级联反应，改变受体细胞的行为。ω-3多不饱和脂肪酸可以抑制Ca2+/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ，cAMP依赖的蛋白激酶PKA、PKC的活性，从而阻断细胞因子对受体细胞的作用，抑制炎症反应[11]。

本次试验通过建立急性胰腺炎大鼠模型，观察空肠内注入鱼油对大鼠免疫功能、细胞因子的影响。结果显示对于急性胰腺炎大鼠模型应用鱼油后，血清IL-1β、IL-18、IL-10、TNF-α浓度水平均较其他试验组降低；IL-10/TNF-α也明显降低，接近对照组。提示ω-3多不饱和脂肪酸具有一定的抑制炎症反应的作用和维持抗炎促炎平衡状态作用，其临床疗效值得进一步研究和推广。

[参考文献]

[1] Mckay CJ，Evans S，Sindair M，et al. High early mortality ratefrom acute pancreatitis [J]. Br J Surg，2000，87（3）：379-382.

[2] Chiari H. über die Selbstverdaung des menschlichen Pankreas[J].Zeitschrift für Heilkunde，1896，17（2）：69.

[3] Rinderknecht H. Fatal pancreatitis，a consequence of excessive leukocyte stimulation [J]. Int J Pancreatol，1988，3（10）：105.

[4] Cavallini G，Frulloni L. Somatostatin and octreotide in acute pancreatitis：the never-ending story [J]. Dig Liver Dis，2001，33（2）：192.

[5] Mews P，Philips P，Fahmy R，et al. Pancreatic stellate cells respond to inflammatory cytokines：potential role in chronic pancreatitis[J]. Gut，2002，50（4）：535.

[6] Zhang XH，Zhu RM，Xu WA，et al. Therapeutic effects of caspase-1 inhibitorson acute lung injury in experimental severe acute pancreatitis [J].World J Gastroenterol，2007，13（4）：623.

[7] Morre KW，Waal MR，Coffman RL，et al. Interleukin-10 and the interleukin-10 receptor [J]. Annu Rev Immunol，2001，19（2）：683.

[8] Jolly CA，Jiang YH，Chapkin RS，et al. Dietary （ω-3） polyunsaturated fatty acids suppress murine lymphoproliferation， interleukin-2 secretion，and the formation of diacylglycerol and ceramide[J]. J Nutr，1997，127：37.

[9] Thies F，Nebe-von-Caron G，Powell JR，et al. Dietary supplementation with gamma-linolenic acid or fish oil decreases T lymphocyte proliferation in healthy older humans [J]. J Nutr，2001，131：1918.

[10] Leifert WR，McMurchie EJ，Saint DA. Inhibition of cardiac sodium currents inrat myocytes by ω-3 polyunsaturated fatty acids[J]. J Physiol，1999，520：671.

[11] Mimikjoo B，Brown SE，Kirn HF，et al. Protein kinase inhibition by omega-3 fatty acids [J]. J Biol Chem，2001，276：10888.

（收稿日期：2011-11-03 本文编辑：卫 轲）