蔡潮農(nóng),方瑞君,李培平,張百萌,關(guān)曉東,李 堅
(1中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院,廣東珠海519000;2北京師范大學(xué)珠海校區(qū)門診部)
門靜脈動脈化(PVA)在肝硬化門靜脈高壓癥及肝臟外科方面有良好的應(yīng)用前景,但目前研究發(fā)現(xiàn)該技術(shù)尚存在一些問題,比如長期未加限流措施的動脈化或未行門靜脈分流的動脈化可能導(dǎo)致肝臟實質(zhì)結(jié)構(gòu)改變,包括門脈內(nèi)膜纖維化、壞死性血管炎、肝實質(zhì)纖維化等[1,2]。正常情況下,肝組織中主要表達內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS),誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)無或僅有少量表達,后者在肝組織受到內(nèi)毒素(LPS)、腫瘤壞死因子(TNF)及干擾素lp(IFN-lp)等細胞因子刺激后表達增加,活性可持續(xù)較長時間,催化NO大量持續(xù)產(chǎn)生,介導(dǎo)廣泛的毒性作用[1,3]。在氧化應(yīng)激造成的肝損傷中,iNOS的表達與肝細胞壞死程度有關(guān)[4]。2012年11月~2013年12月,我們觀察了PVA加門靜脈分流術(shù)(PCS)對肝硬化大鼠肝組織中iNOS表達的影響,現(xiàn)報告如下。
1.1 模型建立與分組處理 健康雄性 Sprague-Dawley大鼠190只,體質(zhì)量(250±20)g,SPF級,由中山大學(xué)實驗動物中心提供。參照文獻[5]采用純四氯化碳(CCl4)制作肝硬化模型,造模期間飲含100 mL/L乙醇的水溶液,造模期間死亡35只。按Ishak肝纖維化分級評分標(biāo)準(zhǔn)[6]達到肝硬化標(biāo)準(zhǔn)有139只。制模成功后,術(shù)前隨機抽10只肝硬化大鼠為對照,再隨機抽取40、40、20只,分別納入 A、B、C組。A組參考文獻[7~10]行PVA加PCS:利用大鼠右腎動脈、靜脈實現(xiàn)入肝門脈動脈化及門腔分流;B組只行PCS,采用門脈遠端與右腎靜脈吻合,近端門脈縫閉;C組為空白對照,僅行門脈阻斷+右腎切除,阻斷門脈時間依據(jù)A、B組動物阻斷門脈的平均時間,阻斷持續(xù)30 min。
1.2 肝組織iNOS表達檢測 術(shù)前及A、B組術(shù)后1、2、4、8周分別處死10只大鼠、C組術(shù)后相同時間點各處死5只大鼠。取肝臟組織,采用免疫組化SP法檢測肝細胞中的iNOS。光鏡下觀察iNOS陽性細胞胞質(zhì)呈棕黃色,每張切片選取四周及中央5個區(qū)域,采用Image-Pro Plus6.0圖像分析軟件分析圖片胞質(zhì)棕黃色顆粒面積、平均光密度(MOD)及累積光密度 (IOD,面積×平均光密度),5張照片取均數(shù),代表iNOS表達水平。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以±s表示,檢驗數(shù)據(jù)的正態(tài)性和方差齊性符合條件后,采用單因素方差分析(one-way ANOVA),兩兩比較采用LSD檢驗;計量資料比較采用t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
三組術(shù)后各時點iNOS表達水平均低于術(shù)前(P均 <0.05)。A 組術(shù)后1、2、4 周 iONS表達高于 B、C組(P均<0.01),而術(shù)后8周,三組iNOS表達差異無統(tǒng)計學(xué)意義(見表1)。三組術(shù)前及術(shù)后不同時點iNOS表達變化趨勢見圖1。
研究表明,PVA+PCS可顯著改善肝硬化大鼠肝功能及儲備功能,促進肝硬化大鼠肝組織細胞再生、增殖[9~12],穩(wěn)定入肝門靜脈的動脈血流[13,14],在肝硬化門靜脈高壓癥的治療方面具有明顯優(yōu)勢,同時對于肝移植、急性肝功能衰竭、手術(shù)難以切除肝門部腫瘤的手術(shù)治療也有廣闊的應(yīng)用前景[15,16]。但目前也發(fā)現(xiàn)該技術(shù)存在的一些問題,如長期未加限流措施的動脈化可能導(dǎo)致肝臟實質(zhì)結(jié)構(gòu)改變,包括門脈內(nèi)膜纖維化,肝實質(zhì)纖維化,原因可能與肝臟前膠原蛋白ⅠmRNA表達上調(diào),翻譯合成膠原蛋白增加有關(guān)[1,2]。
表1 各組肝組織iNOS相對表達量比較(±s)
表1 各組肝組織iNOS相對表達量比較(±s)
注:與術(shù)前相比,*P <0.05;與 A組同期相比,#P <0.01
組別 n iNOS A 組術(shù)前 10 600 583±32 828術(shù)后1周 10 560 372±35 878*術(shù)后2周 10 247 237±31 738*術(shù)后4周 10 407 727±39 964*術(shù)后8周 10 413 169±37 522*B組術(shù)前 10 600 583±32 828術(shù)后1周 10 221 381±39 341*#術(shù)后2周 10 271 642±37 357*#術(shù)后4周 10 383 416±37 588*#術(shù)后8周 10 354 977±37 586*C組術(shù)前 10 600 583±32 828術(shù)后1周 5 258 247±40 565*#術(shù)后2周 5 209 783±36 796*術(shù)后4周 5 321 239±39 596*#術(shù)后8周 5 287 126±30 730*
圖1 各組手術(shù)前后肝組織中iNOS表達變化趨勢(400×)
NOS至少有三種亞型,分別為eNOS、神經(jīng)元型一氧化氮合酶(nNOS)和iNOS。肝臟內(nèi)主要存在eNOS和iNOS兩種類型,eNOS存在于肝內(nèi)血管和血竇內(nèi)皮細胞中;iNOS則表達于肝細胞、Kupffer細胞和肝星狀細胞。在正常情況下,肝組織中主要表達eNOS,在許多物質(zhì)如內(nèi)毒素(LPS)、腫瘤壞死因了(TNF)及干擾素lp(IFN-lp)等細胞因子刺激后,iNOS呈誘導(dǎo)性表達增加,其活性可持續(xù)相當(dāng)長時間,催化 NO大量持續(xù)產(chǎn)生,介導(dǎo)廣泛的毒性作用[1,2]。在氧化應(yīng)激造成的肝損傷中,iNOS的表達水平與肝細胞壞死程度呈正相關(guān),提示iNOS的活化及表達增強與肝臟損傷有關(guān)[4]。
我們建立了肝硬化大鼠模型,并采取不同措施處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn),各組大鼠術(shù)后肝組織中iNOS水平均低于術(shù)前造模成功時,提示iNOS高表達參與了肝硬化的形成。各組大鼠術(shù)后,隨時間推移,iNOS表達逐步下降,但A組下降幅度均B、C組緩慢,術(shù)后1~4周仍高于余兩組,至術(shù)后8周,三組iNOS表達達到谷值,組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。推測PVA技術(shù)是術(shù)后4周內(nèi)A組大鼠肝組織iNOS高表達或下降緩慢的主要因素,與大鼠肝細胞損害密切相關(guān)。可能是PVA后,門靜脈處動脈血高壓灌注,為緩和PVA后的門脈高壓,有舒張血管平滑肌作用的化學(xué)分子如NO合成增加,而iNOS是合成NO重要的酶;而術(shù)后8周大鼠肝臟對PVA導(dǎo)致的血流動力學(xué)改變逐漸適應(yīng),PVA后門靜脈內(nèi)徑、壓力、血流速度、血流量等指標(biāo)處于高位的穩(wěn)定狀態(tài),iNOS生成減少,肝細胞損傷逐漸減輕。NO具有脂溶性,可直接彌散入鄰近血管平滑肌細胞中,引起血管平滑肌舒張,擴張血管,這一點與大鼠PVA后肝臟血流動力學(xué)的自限穩(wěn)定性密切相關(guān)[12,13]。
綜上,PVA+PCS可上調(diào)肝硬化大鼠肝臟組織中iNOS的水平,但這種變化主要集中在術(shù)后4周內(nèi)。4周后,肝臟對新的血流動力學(xué)改變適應(yīng)并達到穩(wěn)態(tài),PVA造成的肝損害得到緩解。然而,本實驗結(jié)果還需遠期觀察進一步證實,PVA術(shù)后還應(yīng)觀察門靜脈長期高壓血流灌注對肝臟微循環(huán)的不利影響,對肝間質(zhì)纖維增生的影響等,并研究相應(yīng)的預(yù)防控制措施。
[1]Chen T,Zamora R,Zuckerbraun B,et al.Role of nitric oxidein liver injury[J].Curr Mol Med,2003,3(6):519-526.
[2] Nardo B,Puviani L,Caraceni P,et al.Successful treatment of CCl4-induced acute liver failure with portal vein arterialization in the rat[J].Transplant Proc,2006,38(4):1187-1189.
[3]McNaughton L,Puttagunta L,Martinez-Cuesta MA,et al.Distribution of nitric oxide synthase in normal and cirrhotichuman liver[J].Proc Natl Acad Sci USA,2002,99(26):17161-17166.
[4]Gardner CR,Heck DE,Yang CS,et al.Role of nitric oxide in cetaminophen-induced hepatotoxicity in the rat[J].Hepatology,1998,27(3):748-754.
[5]楊婷,范東旭,羅維.傳統(tǒng)肝硬化動物模型制備方法的改良[J].黑龍江醫(yī)藥科學(xué),2005,28(1):15-16.
[6]Ishak K,Baptista A,Bianchi L,et al.Histological grading and staging of chronic hepatitis[J].Hepatol,1995,22(6):696-699.
[7]Li Destri G,La Greca G,Greco L,et al.Arterialization of the portal stump by right renal artery after portocaval shunt in the rat[J].Microsurgery,2004,24(1):77-80.
[8]李堅,劉琦,關(guān)曉東,等.利用右腎動脈行入肝門靜脈動脈化加門腔分流術(shù)的實驗研究[J].中華普通外科雜志,2010,25(3):227-230.
[9]蔡潮農(nóng),李堅,李培平,等.門靜脈動脈化加門腔分流對肝硬化大鼠肝儲備功能的影響[J].中華普通外科學(xué)文獻(電子版),2012,6(5):400-404.
[10]蔡潮農(nóng),李堅,李培平,等.門靜脈動脈化加門腔分流對肝硬化大鼠肝功能的影響[J].中山大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)科學(xué)版),2012,33(4):476-480.
[11]李堅,關(guān)曉東,劉琦,等.入肝門靜脈動脈化加門腔分流術(shù)對大鼠肝臟再生的影響[J].中山大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)科學(xué)版),2010,31(4):508-512.
[12]陳永亮,黃志強,李文崗,等.門靜脈動脈化對大鼠肝臟再生的影響[J].消化外科,2005,4(6):421-442.
[13]劉琦,李堅,關(guān)曉東,等.入肝門靜脈動脈化加門腔分流術(shù)對肝硬化大鼠血流動力學(xué)的影響[J].中華普通外科學(xué)文獻(電子版),2010,4(2):109-113.
[14]熊大芾,張百萌,關(guān)曉東,等.擴大肝部分切除術(shù)后入肝門靜脈動脈化對大鼠血流動力學(xué)的影響[J].中華普通外科學(xué)文獻(電子版),2010,4(5):420-423.
[15]陳永亮,黃志強,周寧新,等.門靜脈動脈化在肝門部膽管癌根治性切除術(shù)中的應(yīng)用[J].中華普通外科雜志,2007,22(3):404-406.
[16]陳永亮,黃志強,趙建更,等.部分門靜脈動脈化重建肝血流的實驗研究[J].中華普通外科雜志,2002,17(5):289-290.