不同反流物對(duì)十二指腸胃混合食管反流大鼠食管腺癌發(fā)生的影響

程 鵬,李建生

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科鄭州 450052

△男,1971年1月生,博士,副主任醫(yī)師,研究方向:食管腺癌的發(fā)病機(jī)制,E-mail:cpzxczzc2004@yahoo.com.cn

最近,食管腺癌(esophageal adenocarcinoma, EA)發(fā)病率增長(zhǎng)速度已高于其他任何一種惡性腫瘤[1],應(yīng)當(dāng)引起重視。EA發(fā)病率的快速增長(zhǎng)可能與胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease, GERD)和Barrett's食管的患病率上升有關(guān)[2-3]。胃酸和十二指腸液反流是引起GERD的主要原因,胃酸一直被認(rèn)為是GERD最主要的危險(xiǎn)因素,治療上也以抑酸為主。然而目前由于 EA發(fā)病率快速增長(zhǎng),對(duì)于胃酸在GERD發(fā)展過程中的作用存在爭(zhēng)議,有學(xué)者[4-5]認(rèn)為抑制胃酸治療可能與近年來 EA發(fā)病率明顯升高有關(guān)。隨著十二指腸液反流動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,十二指腸液反流在GERD病理過程中的作用越來越受到重視,更有研究[5-6]證實(shí),十二指腸液反流可誘發(fā)大鼠Barrett's食管和EA。為此,作者建立了不同 pH值的十二指腸胃混合食管反流動(dòng)物模型,在不使用外源性致癌物的情況下探討胰液反流在十二指腸胃混合食管反流誘發(fā)EA中的作用。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物與儀器 二級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物SD大鼠90只,8周齡,雌雄各半,體質(zhì)量(220±20)g,購于西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,SPF條件下雌雄分籠飼養(yǎng)。Digitrapper MK型便攜式pH監(jiān)測(cè)儀(瑞典MedtronicSynectics公司產(chǎn)品)。

1.2 動(dòng)物模型建立方法 大鼠采用隨機(jī)數(shù)字表法分為3組,每組30只,每組雌、雄各半。按照Zhang等[6]方法建立十二指腸胃混合食管反流 SD大鼠動(dòng)物模型,設(shè)假手術(shù)組為對(duì)照組(C組)。低pH值十二指腸胃內(nèi)容物反流組(EDA組):游離食管下端,在距幽門口遠(yuǎn)端1 cm處十二指腸前側(cè)壁對(duì)腸系膜緣縱行切開大小與食管斷端開口大小相應(yīng)的切口,將食管斷端與十二指腸切口吻合。高 pH值十二指腸胃內(nèi)容物反流組(EDB組):在距幽門口遠(yuǎn)端2 cm十二指腸處前側(cè)壁對(duì)腸系膜緣縱行切開大小與食管斷端開口大小相應(yīng)的切口,將食管斷端與十二指腸切口吻合。C組:剖腹后,僅游離食管下端、十二指腸起始部。

1.3 食管、胃及十二指腸內(nèi)pH值測(cè)定 術(shù)后禁食24 h,然后在SPF條件下雌雄分籠飼養(yǎng)。開腹后(術(shù)前)及取標(biāo)本時(shí)(術(shù)后)用DigitrapperMK型便攜式pH監(jiān)測(cè)儀測(cè)定食管遠(yuǎn)端、前胃、后胃、十二指腸距幽門1 cm及十二指腸距幽門2 cm處腸腔內(nèi)pH值。

1.4 形態(tài)學(xué)觀察 大鼠于術(shù)后第 40周處死,縱行剖開食管,裸眼觀察大體病變后,區(qū)分食管炎、Barrett's食管及EA病變組織,每個(gè)病變組織分別取0.2 cm×0.2 cm大小的標(biāo)本,體積分?jǐn)?shù)10%甲醛溶液固定,編號(hào)并制成石蠟切片,HE染色,光鏡下觀察。1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析, 3組間食管病變發(fā)生率的比較采用列聯(lián)表資料的 χ2檢驗(yàn),pH差值比較采用單因素方差分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 EDA組、EDB組和C組分別存活25、23和29只,死亡 13只(14.4%)。早期主要死于食管梗阻、反流和瘺管引起的肺部感染,后期主要死于腹壁疝造成的慢性腸梗阻引起的營(yíng)養(yǎng)不良。

2.2 3組手術(shù)前后pH差值比較 結(jié)果見表 1。

表1 3組不同部位手術(shù)前后pH差值比較

2.3 大體標(biāo)本 見圖1。C組食管管壁薄,黏膜光滑,管腔大小上下一致,黏膜下血管網(wǎng)清晰,偶有食管遠(yuǎn)端充血水腫性炎癥改變。EDA和EDB組均發(fā)生食管炎、Barrett's食管和EA。大部分模型組動(dòng)物食管管腔中、下段擴(kuò)張。食管炎表現(xiàn)為黏膜增生、增厚,表面不光滑呈大小不等的顆粒狀改變,自遠(yuǎn)端向近端逐漸減輕,近端僅表現(xiàn)為充血、水腫、輕度糜爛和黏膜下血管網(wǎng)欠清晰。Barrett's食管多發(fā)生在食管與十二指腸吻合口的食管遠(yuǎn)端,與十二指腸黏膜分界不清,表現(xiàn)為黏膜明顯較近端炎癥病變,色澤較食管炎癥病變紅,與增生炎癥分界明顯,Barrett's食管長(zhǎng)度0.5～2.0 cm,其近端食管黏膜呈增生性炎癥改變,部分食管炎癥病變中間有較小的片狀Barrett's食管改變,其中1例Barrett's食管長(zhǎng)1 cm,其上端食管黏膜正常。EA全部發(fā)生在Barrett's食管病變之中近吻合口端,多表現(xiàn)為增生結(jié)節(jié)狀、潰瘍浸潤(rùn)形外觀,質(zhì)地堅(jiān)硬,切面呈魚肉樣改變,腫瘤上端食管梗阻、擴(kuò)張明顯,有Barrett's食管改變。梗阻近端炎癥、增生性改變明顯減輕,表現(xiàn)為僅 1～2mm的充血、水腫。

圖1 C組(A)和模型組(B)大體標(biāo)本

2.4 組織學(xué)觀察結(jié)果 見圖2。正常食管上皮:排列整齊規(guī)則的復(fù)層鱗狀上皮,部分可見角化。食管炎:表現(xiàn)為鱗狀上皮基底細(xì)胞增生,部分可見乳頭瘤樣增生及過度角化,黏膜及黏膜下層可見中性粒細(xì)胞、淋巴上皮細(xì)胞浸潤(rùn),可見黏膜糜爛及黏膜下層水腫等病變。Barrett's食管:表現(xiàn)為正常的復(fù)層鱗狀上皮組織被單層柱狀上皮所替代。腺體不典型增生:正常的復(fù)層鱗狀上皮組織被單層柱狀上皮所替代,腺體增生的細(xì)胞大小不一,形態(tài)多樣,核大深染,核漿比例增大,細(xì)胞排列紊亂,極向消失,腺管形態(tài)不規(guī)則,排列紊亂,但未見明顯的異性細(xì)胞及病變未侵及基底膜。EA:病變部分表現(xiàn)如腺體不典型增生但程度較重,但是病變侵及基底膜,有的病變侵及血管或者淋巴管。

圖2 C組和模型組光鏡下食管黏膜改變(HE,×200)A:C組正常食管;B:模型組食管炎和Barrett's食管;C:模型組腺體不典型增生和EA。

2.5 3組術(shù)后食管炎、Barrett's食管、腺體不典型增生和EA發(fā)病率 結(jié)果見表2。

表2 3組術(shù)后各種病變發(fā)病率比較 例(%)

3 討論

臨床流行病學(xué)[7]證實(shí)胃食管反流與 EA關(guān)系密切。胃食管反流誘發(fā)EA的機(jī)制已成為研究熱點(diǎn)。胃液和十二指腸液反流均可損傷食管黏膜,但EA與何種反流內(nèi)容物有關(guān)尚存很大爭(zhēng)議。過去認(rèn)為胃酸是引起反流性食管炎的重要因素,最近發(fā)現(xiàn)其他反流對(duì) GERD的發(fā)病亦有不可忽視的作用[8]。十二指腸內(nèi)容物含有膽汁、胰液及腸液等,其中的膽酸、胰蛋白酶及溶血性卵磷脂可損傷食管黏膜。食管黏膜長(zhǎng)時(shí)間暴露于酸及十二指腸液的作用下,可導(dǎo)致食管黏膜的破損,久之則發(fā)生Barrett's食管,甚至 EA。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[9]已顯示膽汁可引起食管黏膜損傷,其中結(jié)合膽酸與胃酸起協(xié)同損傷作用,而非結(jié)合膽酸及胰蛋白酶則被酸滅活破壞[10]。

該研究通過手術(shù)建立了低、高 pH值的十二指腸胃混合食管反流動(dòng)物模型,觀察胃酸和胰液對(duì)十二指腸胃混合食管反流誘發(fā) EA的影響,以探討GERD易并發(fā)EA的具體因素。2組動(dòng)物模型經(jīng)由pH監(jiān)測(cè)儀測(cè)定術(shù)后食管內(nèi) pH值發(fā)現(xiàn),食管與十二指腸吻合部位不同動(dòng)物模型食管內(nèi)的pH值存在差異,吻合口距離幽門口2 cm的動(dòng)物模型的pH值高于吻合口距離幽門口 1 cm的動(dòng)物模型。結(jié)果說明2組模型動(dòng)物的食管是在 pH值不同的胃十二指腸混合內(nèi)容物反流刺激下。依據(jù)胃分泌酸性胃酸和胰腺分泌堿性碳酸氫鈉的特點(diǎn),不難理解,pH值高的動(dòng)物模型食管內(nèi)的反流物中胰液成分較高,胃液成分較少;pH值低的動(dòng)物模型食管內(nèi)的反流物胰液成分較低,胃液成分較多。

40周后觀察食管病變特點(diǎn)。2個(gè)模型組均出現(xiàn)程度不等的食管炎、Barrett's食管、腺體不典型增生和EA。與EDA組比較,EDB組腺體不典型增生、EA發(fā)病率高;食管炎、Barrett's食管2組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果表明,胃液及十二指腸內(nèi)容物混合反流能誘發(fā)大鼠 EA的發(fā)生,在酸性十二指腸胃混合反流物刺激下腺體不典型增生、EA發(fā)病率低,在堿性十二指腸胃混合反流物刺激下腺體不典型增生、EA發(fā)病率高。提示十二指腸胃混合食管反流誘發(fā) EA的過程中,胰液反流增加腺體不典型增生、EA的發(fā)生率,在EA的發(fā)病過程中起重要作用,胃酸反流有相反的作用。

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