TAA致大鼠急性肝衰竭的胃腸功能及病理改變

【摘要】  目的 了解大鼠急性肝衰竭時胃腸功能及病理組織學變化。方法 以硫代乙酰胺(TAA)腹腔注射SD大鼠制備急性肝衰竭模型，觀察其一般情況、肝臟生化指標、肝臟與胃腸組織學變化及全胃腸道鋇劑通過時間。結(jié)果 模型組大鼠出現(xiàn)典型消化道癥狀及肝性腦病，肝臟生化指標較對照組顯著升高(P<0.01)，肝臟組織壞死、腸壁損傷。腸蠕動功能減低，較對照組顯著延長(P<0.01)。結(jié)論 急性肝衰竭大鼠確實存在著胃腸功能的障礙，且胃腸功能障礙與肝衰竭密切相關(guān)。

【關(guān)鍵詞】  硫代乙酰胺；急性肝衰竭；胃腸功能障礙

基金項目：陜西省科學技術(shù)研究發(fā)展項目(2003K10G62)

　　Gastrointestinal function and pathologic changes in rats　of acute liver failure caused by thioacetamide

　　Pan Qiaoling, Liu Xiaojing, Ye Feng, Niu Yinghua

　　(Department of Infectious Diseases, the First Affiliated Hospital,Medical School of Xian Jiaotong University, Xian 710061, China)

　　ABSTRACT: ob[x]jective  To study the changes of gastrointestinal functions in acute liver failure in rats. Methods  The acute hepatic failure rat models were induced by injection of thioacetamide (TAA). Then we observed symptom, index of liver function, transgastrointestinal time (TGIT) and pathological changes of liver and gastrointestinal tissues. Results  Typical performance of gastrointestinal dysfunction and hepatic encephalopathy, necrosis of liver tissue and injury of gastrointestinal tract occurred in the model group. The index of liver function was significantly different between the model and the normal group (P<0.01). The TGIT in the model group was significantly longer than that in normal group (P<0.01). Conclusion  The results show that there are indeed gastrointestinal dysfunctions in acute hepatic failure rats, and gastrointestinal dysfunction is closely related to acute liver failure.

　　KEY WORDS: thioacetamide (TAA); acute liver failure; gastrointestinal dysfunction

　　盡管近年對急性肝功能衰竭(acute liver failure, ALF)治療有了很大進展，但死亡率一直很高，因而深入研究其發(fā)病機制，開發(fā)和評價新的治療方法仍然是亟待解決的問題。為了解胃腸功能障礙在急性肝功能衰竭發(fā)生發(fā)展中的作用，本實驗建立大鼠急性肝衰竭模型，觀察胃腸功能的變化，為進一步研究ALF發(fā)病機制、開發(fā)和評價新的治療方法奠定理論依據(jù)。

　　1  材料與方法

　　1.1  材料

　　1.1.1  實驗動物  清潔級健康8周齡SD大鼠，雌雄各半(購自西安交通大學醫(yī)學院實驗動物中心)，體重220-250g。

　　1.1.2  試劑和藥物  硫代乙酰胺(TAA)由天津市科密歐化學試劑開發(fā)中心提供(用生理鹽水配成40g/L的溶液)。硫酸鋇(BaSO4)由青島市東風化工有限公司提供(用生理鹽水配成2000g/L)。

　　1.2  方法  SD大鼠120只，隨機平均分為正常對照組(簡稱對照組)和急性肝衰竭組(簡稱模型組)各60只，均于實驗前3d用全價營養(yǎng)配合顆粒飼料喂養(yǎng)。3d后模型組腹腔注射TAA 350mg/kg，24h后按原劑量重復(fù)腹腔注射一次；對照組腹腔注射等量生理鹽水，24h后重復(fù)一次。于開始造模后兩組各取10只觀察其臨床表現(xiàn)、病死率，同時分別于造模后12、24、36、48h，從兩組各取10只大鼠摘眼球取血檢測肝功能，取血后脫臼處死，肉眼觀察肝臟及胃腸病變，同時取同一葉肝組織、胃、十二指腸及空腸一段，100mL/L甲醛固定、石蠟包埋制作病理切片，HE染色，光鏡觀察。于造模后36h兩組各取10只大鼠，禁食12h后，將鋇劑注入胃腔，記錄鋇劑經(jīng)肛門排出的時間。

　　1.3  統(tǒng)計學處理  應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學分析。測定數(shù)據(jù)均用±s表示，兩組之間各指標比較進行獨立樣本t檢驗，以P<0.05為有顯著性差異。

　　2  結(jié)果

　　2.1  臨床觀察  對照組大鼠活動自如，反應(yīng)靈敏，自由飲食，大小便正常。48、60、72h大鼠均無死亡。模型組大鼠腹腔注射TAA后12h出現(xiàn)進食減少(以剩余的食物和水為指標)；24h進食明顯減少、腹部膨隆，可見胃腸型；動作遲緩(活動減少、四肢無力、行動緩慢)，對聲音、被動體位的改變反應(yīng)減弱；36h上述癥狀和體征明顯加重；48h拒食，腹部高度膨隆，可見明顯的胃腸型，精神萎糜、嗜睡、共濟失調(diào)(行走歪斜)、反應(yīng)遲鈍、疼痛反應(yīng)減弱；60h已無疼痛反應(yīng)，昏睡、昏迷。除此，還有毛發(fā)疏散豎立、小便黃、鼻出血等癥狀。其死亡情況：48h大鼠無死亡，50h死亡1只，60h死亡3只，70h全部死亡。根據(jù)大鼠肝性腦病(hepatic encephalopathy，HE)的診斷標準，若大鼠出現(xiàn)嗜睡、反應(yīng)遲緩、自主性活動減少、共濟失調(diào)、昏迷等癥狀之一，即可診斷HE。根據(jù)HE的診斷標準及消化系統(tǒng)癥狀，可以看出造模組大鼠均出現(xiàn)不同程度肝性腦病，且均出現(xiàn)胃腸道癥狀。

　　2.2  組織病理學觀察  對照組大鼠肝臟和胃腸組織肉眼及光鏡觀察均未見異常。
   
　　模型組肉眼觀肝臟可見普遍充血腫大，呈暗紅色與白色相間。胃腸明顯擴張、腔內(nèi)充滿未消化的食物、液體、氣體，腸壁水腫、充血。光鏡：肝組織結(jié)構(gòu)不清，肝小葉結(jié)構(gòu)紊亂，可見肝細胞高度水腫，氣球樣變，匯管區(qū)炎細胞浸潤，以中央靜脈為中心的肝細胞壞死(灶狀壞死及大片壞死)明顯，壞死區(qū)可見充血和炎細胞浸潤，肝血竇擴張充血，有部分肝組織內(nèi)肝細胞明顯增生，可見核分裂相，病檢結(jié)果示“急性肝壞死征象”；其肝組織病變程度參照熊益群[1]方法，分別描述為肝細胞水腫(+)、氣球樣變()、點狀壞死伴門管區(qū)炎癥細胞浸潤()、小灶樣壞死()，其肝壞死發(fā)生率(表1、圖1)。光鏡下可見到胃壁、十二指腸壁上皮細胞脫落及炎細胞浸潤，絨毛壞死脫落，而空腸壁可見黏膜上皮細胞壞死脫落，黏膜下層充血水腫，黏膜層炎細胞浸潤明顯(圖2)，病檢結(jié)果示“急性腸炎征象”。

　　表1  兩組48h肝臟病變的程度（略）

　　Table 1  Degree of liver pathological changes after 48h between the two groups

　　-: Normal; +: liver cellular edema; : ballooning degeneration; : spotty necrosis with inflammatory cell infiltration in the portal area; : focal necrosis

　　圖1  兩組肝臟組織學的觀察結(jié)果（略）

　　Fig.1 Observation of liver pathologic changes between the two groups (HE×20)

　　A: The structure of normal hepatic lobules: the structure of hepatocyte and the width of hepatic sinusoid were normal. And central veins were clear; B: There was hepatocytes necrosis with inflammatory cell infiltration, hyperemia and hepatic sinusoid narrowing around the central vein; C: Hepatocellular edema: the hepatocyte was enlarged, and its endochylema was puffy and hypochromatic. And ballooning degeneration could be found; D, E: Hepatocellular necrosis: the structure of hepatic lobules was unclear. But karyorrhexis and karyolysis could be found. There was inflammatory cell infiltration in the zone of necrosis; F: Hepatocellular proliferation: karyokinesis phase could be found

　　圖2  兩組胃、十二指腸、空腸組織學的觀察結(jié)果（略）

　　Fig.2 Observation of the pathologic changes of the stomach, duodenum and jejunum between the two groups (HE×20)

　　A: Normal stomach: Mucosa, submucosa, muscular coat and serosa la[x]yers were clear; B: Normal jejunum: Mucosa, submucosa, muscular coat and serosa la[x]yers were clear; C: Normal duodenum: Mucosa, submucosa, muscular coat and serosa la[x]yers were clear; D: Jejunal epithelium showed necrosis, defluxion and obvious inflammatory cell infiltration; E: It showed inflammatory cell infiltration, villus necrosis and defluxion in duodenal mucosa; F: Inflammatory cell infiltration could be found in the stroma of jejunal villus. And its endothelial cell showed edema and necrosis

　　2.3  肝功能檢測的結(jié)果  于不同時間點與正常組比較，模型組大鼠丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽紅質(zhì)(TBIL)都有明顯升高，有顯著性差異(P<0.01，表2-4)。

　　表2  不同時間點兩組ALT檢測的結(jié)果（略）

　　Table 2  Liver function(ALT )of the two groups at the sequential times

　　*P<0.01 vs. model group

　　表3  不同時間點兩組AST檢測的結(jié)果（略）

　　Table 3  Liver function (AST) of the two groups at sequential times

　　*P<0.01 vs. model group

　　2.4  全胃腸鋇劑通過時間  對照組全胃腸鋇劑通過時間為(7.78±1.19)h，模型組全胃腸鋇劑通過時間為(17.74±1.47)h，與對照組比較明顯延長。經(jīng)統(tǒng)計學分析，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。

　　表4  不同時間點兩組TBIL檢測的結(jié)果（略）

　　Table 4  Liver function (TBIL) of the two groups at sequential times

　　*P<0.01 vs. model group

　　3  討論
   
　　急性肝衰竭(acute liver failure, ALF)是因肝細胞大量壞死導致肝性腦病和肝功能嚴重損害的一組臨床綜合征。本實驗?zāi)Ｐ徒M肝組織病理學特點、肝生化功能的改變均顯示了肝細胞大量壞死。模型組肝功能ALT、AST、TBIL均明顯升高，與對照組比較，有顯著性差異(P<0.01)。且各時間段AST/ALT比值明顯升高，AST/ALT比值是臨床應(yīng)用較多的反映肝細胞損壞程度的指標，AST主要分布于線粒體，當肝細胞嚴重病變壞死時，線粒體內(nèi)AST便釋放出來，輕型肝炎時AST/ALT比值下降，重癥肝炎時比值上升[2]。由于大量肝細胞壞死，導致了模型組大鼠早期動作遲緩、毛發(fā)聳立、對聲音、被動體位改變的反應(yīng)減弱，晚期的精神萎糜、嗜睡、共濟失調(diào)、反應(yīng)遲鈍、昏迷等肝性腦病及食欲減退、拒食、腹部高度膨隆等一系列臨床綜合征表現(xiàn)。肝性腦病，對于急性肝衰竭仍應(yīng)作為必備條件［3]。因此，根據(jù)急性肝衰竭的診斷標準[45]，我們成功復(fù)制出急性肝衰竭的大鼠模型。
   
　　另外，本實驗結(jié)果顯示，于造模后50h大鼠死亡1只， 60h死亡3只，70h全部死亡，也進一步證實造模成功。因為理想的急性肝衰模型應(yīng)當是肝臟受損后如不進行治療，實驗動物幾乎全部死亡[6]。
   
　　TAA致大鼠肝損傷具有顯著的量效關(guān)系[7]。根據(jù)文獻報道[8]，本實驗選用腹腔注射TAA 350mg/kg，24h后重復(fù)一次，成功的復(fù)制出急性肝衰竭大鼠模型，且TAA致大鼠肝損傷模型過程簡單易行，具有可行性和重復(fù)性，制備成功率高等優(yōu)點，可推廣使用。
   
　　本實驗結(jié)果還顯示了急性肝衰竭大鼠影響消化道，尤其是胃腸運動、消化功能等臨床表現(xiàn)、組織病理學特點、全胃腸鋇劑通過時間明顯延長等，符合胃腸功能障礙[9]及胃腸道黏膜屏障功能障礙的診斷要點[10]，表明急性肝衰竭大鼠確實存在胃腸運動功能障礙及胃腸道黏膜屏障功能障礙。結(jié)果還顯示隨著消化道癥狀的進行性加重，肝性腦病的癥狀、肝功能的損傷也隨之加重，表明胃腸功能與肝壞死、肝功能呈正相關(guān)，即胃腸功能衰竭與肝功能衰竭呈正相關(guān)，進一步說明胃腸功能在ALF的發(fā)生中可能起著重要的作用。因為胃腸道是人體內(nèi)大的細菌和內(nèi)毒素貯存庫，當組織缺血、缺氧、氧自由基損傷及炎癥介質(zhì)釋放，胃腸黏膜是敏感、先受累的部位，胃腸黏膜受損，腸道內(nèi)的細菌及毒素移位、引起全身內(nèi)毒素血癥，內(nèi)毒素血癥又可加劇胃腸黏膜功能受損，促使更多的細菌及毒素釋放入血，加速了危重病的發(fā)展過程，以致從全身炎癥反應(yīng)綜合征發(fā)展成多器官功能障礙綜合征(MODS)，終導致多系統(tǒng)器官功能衰竭(MSOF)。目前，已證實內(nèi)毒素血癥是引起重癥肝炎發(fā)生發(fā)展的重要因素，是肝衰竭繼發(fā)多臟器衰竭的始動因素。因此，要重視胃腸功能在重癥肝炎的發(fā)生發(fā)展中的作用，早期防治胃腸功能障礙對緩解重癥肝炎病情、阻斷向重癥肝炎的發(fā)生發(fā)展、改善預(yù)后、降低死亡率具有十分重要的意義。

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作者：潘巧玲，劉小靜，葉峰，牛迎花

作者單位：西安交通大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院傳染科，陜西西安 710061