孫 瑤,包鵬舉,張根葆
(皖南醫(yī)學(xué)院 1.病理生理學(xué)教研室;2.蛇毒研究所;3.生理學(xué)教研室,安徽 蕪湖 241002)
全球每年有500萬人被毒蛇咬傷,大約10萬人死亡,近30萬人永久致殘[1]。其中,血循環(huán)毒蛇咬傷的重要并發(fā)癥就是肢體腫脹或腫脹持久不退。腫脹發(fā)展迅速,可在數(shù)小時(shí)內(nèi)累及整個(gè)肢體,組織持續(xù)缺血壞死,患者不得不接受截肢的命運(yùn),這嚴(yán)重影響患者的身心健康。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對蛇傷腫脹的認(rèn)識[2]:一是蛇毒蛋白水解酶可以直接損害血管內(nèi)皮細(xì)胞,改變血管舒縮功能,增加管壁通透性;另一種觀點(diǎn)認(rèn)為蛇毒作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞和組織細(xì)胞,使之釋放出磷脂酶A2、組胺、5-羥色胺等,從而引起血管通透性增加,組織間液增多而腫脹;此外,還有學(xué)者認(rèn)為是蛇毒抗原抗體復(fù)合物未被清除,引起組織細(xì)胞變性所致[3]。然而目前,從腫脹消退時(shí)間和消退程度上看,西醫(yī)和中醫(yī)治療的效果并不理想。因此,深入認(rèn)識蛇傷腫脹的發(fā)病機(jī)制,積極尋求更為有效的治療方案已成為目前亟須解決的問題和研究關(guān)注的焦點(diǎn)。
作為血液循環(huán)的輔助系統(tǒng)——淋巴循環(huán)[4],對內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定起到十分重要的作用。組織液進(jìn)入毛細(xì)淋巴管[5-6]形成淋巴液,隨著集合淋巴管規(guī)律性舒縮運(yùn)動(dòng)以及胸內(nèi)負(fù)壓等作用下經(jīng)淋巴干和淋巴導(dǎo)管最終進(jìn)入血液循環(huán)的過程即為淋巴循環(huán)。通過淋巴循環(huán)可以回收組織液中的蛋白質(zhì),運(yùn)輸脂肪及其他營養(yǎng)物質(zhì),調(diào)節(jié)血漿與組織液之間的液體平衡,清除進(jìn)入組織的紅細(xì)胞和細(xì)菌,發(fā)揮防御屏障的作用。蛇傷腫脹的發(fā)生發(fā)展中淋巴循環(huán)會出現(xiàn)哪些變化?至今相關(guān)報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)選用五步蛇毒復(fù)制蛇傷腫脹模型,觀察大鼠腸系膜淋巴管的運(yùn)動(dòng),對乳糜池淋巴液進(jìn)行毛細(xì)管電泳分析,初步研究五步蛇咬傷對淋巴循環(huán)的影響,為進(jìn)一步探討蛇傷腫脹的機(jī)制提供一定的理論依據(jù)。
1.1 動(dòng)物 清潔級Sprague-Dawley大鼠,雌雄不限,體質(zhì)量(220±30)g,由皖南醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證編號:SCXK(蘇)2009-0001。
1.2 主要試劑和儀器 皖南地區(qū)五步蛇毒,由皖南醫(yī)學(xué)院蛇毒研究所提供;TGL-16G臺式超速冷凍離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;BI 2000醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng),成都泰盟科技有限公司;P/ACE MDQ毛細(xì)管電泳儀,美國貝克曼庫爾特有限公司。
1.3 方法
1.3.1 五步蛇蛇傷腫脹大鼠模型 大鼠稱重后用1.5%戊巴比妥鈉溶液(2 ml/kg)腹腔注射麻醉,仰臥位固定在大鼠手術(shù)臺上。根據(jù)Javier Mora等[7]人報(bào)道及前期預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,于大鼠左后肢注射蛇毒溶液(0.3 mg/kg),注射后15、30、60、120、240和480 min時(shí)測量局部腫脹度,以注射后30 min時(shí)出現(xiàn)明顯腫脹,且大鼠未死亡視為模型復(fù)制成功。
1.3.2 大鼠腸系膜集合淋巴管觀察[8]腹部手術(shù)取出腸系膜,找到1條清晰的淋巴管,置于觀察盒中,保鮮膜覆蓋其上,37 ℃保溫、保濕。利用倒置顯微鏡及錄像系統(tǒng)觀察大鼠腸系膜淋巴管30 min內(nèi)的運(yùn)動(dòng)變化,計(jì)算淋巴管收縮頻率。
1.3.3 大鼠乳糜池淋巴液獲取[9]肌肉注射0.5%肝素(1 ml/ kg,700 U/ ml),全身抗凝。從劍突起沿其左側(cè)肋緣向下外方作一長約5 cm的切口,再從劍突向下作正中切開,暴露橫膈與腹主動(dòng)脈,在腹主動(dòng)脈的左后側(cè)找到乳糜池,于乳糜池上剪一斜口,將插管逆淋巴回流方向插入2~4 mm,用10號絲線將乳糜池連同周圍的結(jié)締組織、椎前筋膜一并結(jié)扎,收集模型組大鼠注射蛇毒30 min時(shí)的淋巴液。
1.3.4 毛細(xì)管電泳檢測淋巴漿[10]淋巴液置于3 000 rpm離心10 min獲取淋巴漿,將淋巴漿稀釋一倍后置于超濾管(0.5 ml,10 ku)中,14 000 rpm離心10 min,分別得到超濾液和截留蛋白并對它們進(jìn)行毛細(xì)管電泳。毛細(xì)管區(qū)帶電泳條件:石英毛細(xì)管總長60.2 cm × 75 μm i.d.(美國Beckman Coulter公司);分離電壓:18 kV;檢測波長:198 nm;操作溫度:25 ℃;壓力方式進(jìn)樣:3.45 kPa × 5 s;30 mmol/L Tris-HCl緩沖液(pH 9.0)。
2.1 五步蛇蛇傷腫脹模型的評價(jià) 如圖1、2所示,以注射五步蛇毒30 min時(shí)足墊增高的厚度為100%,模型組大鼠在注射蛇毒30 min內(nèi)左后肢局部腫脹度明顯增高(P<0.05);而在注射蛇毒30 min后,足墊增高的厚度變化不明顯,且大鼠在480 min內(nèi)未死亡,五步蛇蛇傷腫脹模型復(fù)制成功。
2.2 大鼠腸系膜集合淋巴管的運(yùn)動(dòng)頻率 40倍鏡下觀察到位于腸系膜脂肪樹中的集合淋巴管,見圖3。1 min內(nèi)淋巴管完成一次舒縮的次數(shù)即為運(yùn)動(dòng)頻率,結(jié)果見圖4,注射蛇毒30 min內(nèi),腸系膜淋巴管的運(yùn)動(dòng)頻率呈現(xiàn)小幅度增加,可能與組織液生成增多有關(guān)。30 min后,腸系膜淋巴管運(yùn)動(dòng)頻率顯著下降(P<0.05),提示淋巴管功能紊亂,這可能是參與蛇傷腫脹發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2.3 淋巴漿毛細(xì)管電泳 同等電泳條件下,與對照組相比,模型組淋巴漿中出現(xiàn)了多種活性組分(結(jié)果見圖5、6),它們可能是促進(jìn)蛇傷腫脹發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵物質(zhì)。
目前對蛇傷腫脹的研究多定位在組織細(xì)胞和血管上,而其與淋巴循環(huán)的關(guān)系報(bào)道甚少。淋巴管起始于毛細(xì)淋巴管,僅由一層淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞組成,管壁薄,缺乏基底膜結(jié)構(gòu),內(nèi)皮細(xì)胞通過錨絲維持內(nèi)皮細(xì)胞間的開放連接,可允許多種大分子物質(zhì)自由進(jìn)入毛細(xì)淋巴管。蛇毒[11]主要成分是蛋白質(zhì)和多肽,約占干重的95%,進(jìn)入組織中的蛇毒其中一部分隨損傷的血管進(jìn)入血液外,另一部分經(jīng)毛細(xì)淋巴管進(jìn)入淋巴循環(huán),最終到達(dá)血液中。
由于蛇傷的部位多位于四肢肢體,故本實(shí)驗(yàn)通過注射一定量的五步蛇毒于大鼠后肢來復(fù)制蛇傷腫脹模型。當(dāng)蛇毒劑量為0.3 mg/kg時(shí),發(fā)現(xiàn)注射后30 min時(shí)局部腫脹度明顯增高,30 min后腫脹的變化不明顯,且大鼠在480 min內(nèi)未死亡,這與臨床蛇傷腫脹的發(fā)展特征十分吻合[2]。
圖1 大鼠正常足(A)與五步蛇毒腫脹足(B)的比較
Fig 1 Comparison of normal rat foot (A) and swollen foot (B) after intervention withAgkistrodonacutusvenom
注:與NS對照組比較,#P<0.01;模型組各時(shí)間點(diǎn)的腫脹度與
30 min時(shí)的比較,aP<0.01,bP>0.05
圖3 大鼠腸系膜集合淋巴管鏡下圖
Fig 3 The microscopic appearance of mesenteric collecting lymph vessel in rats
注:與0min相比,*P<0.05,**P<0.01
圖5 對照組與模型組淋巴濾液的毛細(xì)管電泳圖譜
Fig 5 Electropherograms for lymph plasma filtrate in the control and model group
圖6 對照組與模型組淋巴截留蛋白的毛細(xì)管電泳圖譜
Fig 6 Electropherograms for lymph plasma protein retention in the control and model group
在神經(jīng)和多種活性物質(zhì)的共同參與下,集合淋巴管平滑肌節(jié)律性的舒縮維持淋巴液單向循環(huán),這是淋巴循環(huán)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)[12]。為了解蛇傷腫脹時(shí)集合淋巴管功能的改變情況,在注射蛇毒后動(dòng)態(tài)檢測大鼠腸系膜集合淋巴管的運(yùn)動(dòng)頻率。結(jié)果表明,注射蛇毒30 min內(nèi),腸系膜淋巴管的運(yùn)動(dòng)頻率呈現(xiàn)小幅度增加,這可能與腸黏膜組織液生成增多、淋巴液量增加,從而提高淋巴管舒縮運(yùn)動(dòng)有關(guān);30 min后,腸系膜淋巴管運(yùn)動(dòng)頻率顯著下降,提示淋巴管平滑肌功能紊亂。由此可推測腫脹組織淋巴管的功能改變出現(xiàn)的更早或(和)更加嚴(yán)重,這可能是參與蛇傷腫脹發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此外,在注射蛇毒30 min時(shí)獲取乳糜池淋巴液,并進(jìn)行毛細(xì)管電泳檢測。為提高檢測效率,我們將淋巴液離心后再超濾[13],截留物多為分子量大于3 ku的蛋白,而超濾液主要是分子量小于3 ku的多肽。圖譜顯示,模型組淋巴漿中出現(xiàn)了多種活性組分,它們可能是促進(jìn)蛇傷腫脹發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵物質(zhì)。
綜上所述,本研究證實(shí)五步蛇咬傷后淋巴液中出現(xiàn)多種活性組分,淋巴管運(yùn)動(dòng)頻率降低,繼而加重肢體腫脹。至于蛇傷腫脹淋巴循環(huán)功能障礙的具體機(jī)制還需從淋巴管的細(xì)胞分子水平進(jìn)行深入探討,從而為尋找能早期緩解患者癥狀、減少并發(fā)癥、降低致殘率的蛇傷腫脹治療新方案提供理論依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 葉萬麗.毒蛇咬傷患者局部處理與護(hù)理現(xiàn)狀[J].中國中醫(yī)急癥,2010,19(10): 1769-1770.
[2] 高建,袁冬華,彭清生.祛風(fēng)活血末外敷配合紅外線理療在蛇傷后肢體腫脹的臨床應(yīng)用[J].中國臨床實(shí)用醫(yī)學(xué),2010,4(11):203-204.
[3] 宋鵬.糜蛋白酶治療蝮蛇咬傷后期腫脹34例體會[J].蛇志,2002,14(4):26-27.
[4] LIU NINGFEI LIU,LU QING,JIANG ZHAOHUA,etal.Anatomic and functional evaluation of the lymphatics and lymph nodes in diagnosis of lymphatic circulation disorders with contrast magnetic-resonance lymphangiography[J].Journal of Vascular Surgry,2009,49(4):980-987.
[5] NICOLE C.JOHNSON,GUILLERMO OLIVER.Insight into Lymphatic Vasculature Development[J].Biomedical and life sciences,2009,13:11-25.
[6] DIMANA O.MITEVA,JOSEPH M.RUTKOWSKI,BRANDON DIXON,etal.Transmural flow mdulates cell and fluid transport functions of lymphatic endothelium[J].Circulation esearch,2010,106:920-931.
[7] JAVIER MORA,RODRIG MORA,BRUNO LOMONTE,etal.Effects of Bothrops asper Snake Venom on Lymphatic Vessels: Insights into a Hidden Aspect of Envenomation [J].PLoS Neglected Tropical Diseases,2008,2(10): e318.
[8] ERIC A.BRIDENBAUGH,DANIEL JUPITER,TAKASHI NAGAI,etal.Lymphatic muscle cells in rat mesenteric lymphatic vessles of various ages[J].Lymphatic research and biology,2013,11(1):35-42.
[9] 李忠正,陳靜子,郭義,等.大鼠“足三里”穴不同干預(yù)措施對胸導(dǎo)管淋巴液量及其相關(guān)化學(xué)物質(zhì)的影響[J].針刺研究,2012,37(6):453-455.
[10] 孫瑤,包鵬舉,張根葆.毛細(xì)管區(qū)帶電泳分析五步蛇毒蛋白C激活劑和蛋白C的相互作用[J].色譜,2013,31(1):59-63.
[11] 覃公平,季達(dá)明,舒普榮,等.中國蛇毒學(xué)[M].南寧:廣西科學(xué)技術(shù)出版社,1999:3-544.
[12] 泰立鵬,牛春雨,趙自剛.一氧化氮在淋巴管收縮中的作用[J].生理科學(xué)進(jìn)展,2011,42(3):237-240.
[13] 董秀玲,戴忠鵬,林炳承,等.超濾-毛細(xì)管電泳測定肺癌患者血清中的唾液酸[J].色譜,2000,18(5):426-428.