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塞来昔布对老龄大鼠胃肠道安全性的实验研究

2012-07-20杨文娟徐选福郭传勇

同济大学学报(医学版) 2012年6期
关键词:西咪替丁塞来光镜

杨文娟,徐选福,郭传勇

(1.同济大学附属第十人民医院急诊科,上海 200072;2.同济大学附属第十人民医院肝病科,上海 200072)

非甾体类抗炎药(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)是临床最常用的药物之一。然而,NSAIDs导致的消化道损伤常常限制了它的使用。而对上皮细胞的局部刺激和抑制细胞保护性前列腺素合成是NSAIDs引起胃十二指肠损伤的主要原因。非甾体类抗炎药主要通过抑制环氧化酶活性,从而抑制了具有细胞保护作用的胃黏膜前列腺素的合成,诱发黏膜病变或促进消化性溃疡的发生。塞来昔布是一种新型非甾体抗炎药,本研究比较了塞来昔布与传统非甾体类抗炎药(消炎痛)及使用胃黏膜保护药西咪替丁后消炎痛对老龄大鼠(老龄大鼠胃黏膜对损伤的敏感性较高)[1]GMBF,胃黏膜组织 6-keto-PGF1α、TXB2水平的影响,并观察了胃黏膜光镜和扫描电镜下形态学改变,以评价其胃肠道安全性。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 Sprague-Dawley雄性健康老龄大鼠,月龄18~20个月。(上海西普尔—必凯实验动物有限公司)。

1.1.2 药品与试剂 TXB2、6-keto-PGF1α放免药盒(北京东亚免疫技术研究所);塞来昔布(辉瑞制药有限公司);消炎痛(上海九福药业公司);西咪替丁(中美天津史克制药有限公司)。

1.1.3 仪器设备 LDF-3激光多普勒血流计及计算机分析处理系统(天津南开大学);SN-682放射免疫γ计数器(中国科学院上海核研究所日环仪器厂);S-450扫描电镜(日本Hitachi公司)。

1.2 方法

1.2.1 分组与操作 取健康纯种SD老龄大鼠40只,随机分为4组,每组10只。各组大鼠禁食18 h、禁水1 h后,分别予生理盐水、0.1%消炎痛、2%塞来昔布、10%西咪替丁5 ml/kg灌胃,西米替丁组1 h后复予0.1%消炎痛5 mg/kg灌胃。4 h后,以2%戊巴比妥钠50 mg/kg腹腔注射麻醉,剖腹,沿贲门前胃剪开,测定胃黏膜血流;剪开胃大弯,冰生理盐水冲洗胃腔,肉眼观胃黏膜改变;每组任取2只,于胃后壁取黏膜组织一块(0.5 cm ×0.5 cm),2.5%戊二醛固定后送扫描电镜;其余8只于相同部位取胃黏膜组织一块(0.5 cm×0.5 cm)即刻置液氮中保存待测 6-keto-PGF1α、TXB2含量;余胃以 10% 中性缓冲福尔马林固定,制作病理组织切片,根据光镜下组织病理学改变计算胃黏膜损伤指数。

1.2.2 损伤指数(LI)判定 参考 Eric等的0~4分方案进行判定。

胃壁全层未见明显病变为0分;病变限黏膜层,上皮细胞变性,黏膜充血水肿,少许出血糜烂,黏膜浅层炎性细胞浸润为1分;病变达黏膜下层,明显点片状出血糜烂,毛细血管扩张,黏膜层及黏膜下层中性白细胞浸润为2分;病变累及黏膜肌层为3分。

1.2.3 6-keto-PGF1α、TXB2放射免疫测定程序

1.2.3.1 样品处理 待测标本由液氮置4℃冰箱复温。快速称取胃黏膜约20 mg置微型匀浆器中,加无水乙醇0.1 ml研磨,再加生理盐水0.9 ml充分研磨制成匀浆,4℃离心(3 500 r/min,15 min)取上清。

1.2.3.2 6-keto-PGF1α测定采用非平衡法 各取200 μl样品上清液置聚苯乙烯管中,另取7只聚苯乙烯管,编号 S1~S7,依次加入不同浓度(25、50、100、200、400、800、1 600)pg/ml,标准液各200 μl;再分别加入抗血清100 μl,振荡混匀,放37℃ 6 h后于各管加入 125I-6-keto-PGF1α100 μl,混匀,放 4 ℃24 h,最后加 PR 试剂各 500 μl,充分混匀,室温15 min,4 ℃ 离心,3 500 r/min,20 min,任取其中 2管测cpm计算平均总放射强度(T);吸干上清,测各管沉淀cpm,得非特异结合值(NSB),最大结合值(B0)和各管特异性结合值(B)。

1.2.3.3 TXB2测定采用平衡法 各取 200 μl样品上清液置聚苯乙烯管中,另取7只聚苯乙烯管,编号 S1 ~ S7,依次加入不同浓度(12.5、25、50、100、200、400、800)pg/ml,标准液各 200 μl;再分别加入抗血清及 125I-TXB2各 100 μl,振荡混匀,放 4 ℃24 h,最后加 PR 试剂各 500 μl,充分混匀,室温15 min,4 ℃ 离心,3 500 r/min,20 min,任取其中 2管测cpm计算平均总放射强度(T);吸干上清,测各管沉淀cpm,得非特异结合值(NSB),最大结合值(B0)和各管特异性结合值(B)。

1.2.3.4 以B/B0计算标准及待测样品结合百分率,绘制标准曲线,查出样品浓度,再根据称取组织量,计算出每 mg 大鼠胃黏膜组织中 6-keto-PGF1α、TXB2的相应含量。

1.2.4 统计分析 所有数据均使用 SPSS12.0统计软件进行统计分析。各组数据以(¯x±s)表示,各组间差异采用单因素方差ANOVA检验。

2 结 果

2.1 胃黏膜组织病理学改变

生理盐水对照组大鼠胃黏膜色泽红润,未见损伤性改变,光镜下细胞形态良好。塞来昔布组黏膜上皮少量变性,黏膜层可见散在中性粒细胞浸润;消炎痛组胃黏膜充血明显,广泛点片状出血糜烂灶,散在溃疡,光镜下黏膜上皮细胞变性普遍,毛细血管广泛扩张充血,黏膜层可见片状或灶状出血,黏膜下层亦见;并可见中性粒细胞浸润及水肿改变。西咪替丁组胃黏膜散在针尖样出血及点片状糜烂,溃疡偶见。

2.2 扫描电镜观察

对照组大鼠胃黏膜在扫描电镜下光滑而略有起伏,上皮细胞排列规则,被覆一薄层连续的黏液;高倍镜下可见细胞表面粗糙,颗粒(细胞分泌的糖蛋白)和黏液丝多见。塞来昔布组胃黏膜凝胶层较厚,黏液丝多见,上皮细胞排列基本整齐,散在破溃细胞,偶见出血。消炎痛组扫描电镜下可见黏液层变薄,不连续,黏膜表层细胞破损,腺体细胞脱落,部分区域上皮细胞广泛剥脱,其下组织暴露或细胞排列零乱,可见明显出血现象。西咪替丁组胃黏膜被覆黏液层较厚,黏液丝丰富,上皮细胞排列基本整齐,偶见破溃、脱落或出血。

2.3 胃黏膜组织损伤指数(LI)

塞来昔布组大鼠胃黏膜 LI为(0.21 ±0.23),与消炎痛组及西咪替丁组相比差异有显著性(P<0.01,P<0.05);与生理盐水对照组相比差异无显著性(P>0.05)。消炎痛组大鼠胃黏膜LI为(2.17±0.32),与生理盐水对照组相比差异有显著性(P<0.01),与西咪替丁组(1.08 ±0.34)相比,差异也有显著性(P<0.01)。

2.4 黏膜血流改变(GMBF)

塞来昔布组GMBF为(4.02±0.52),减少较消炎痛组(1.64 ±0.29)及西咪替丁组(3.12 ±0.31)为弱(P<0.01,P<0.05);与生理盐水对照组(4.59 ±0.27)相比,差异也有显著性(P<0.01)。消炎痛组GMBF较生理盐水对照组及西咪替丁组亦明显降低(均P<0.01)。

2.5 胃黏膜组织 6-keto-PGF1α、TXB2 含量变化

生理盐水对照组大鼠胃黏膜 6-keto-PGF1α、TXB2水平分别为158.80 ±45.22、107.09 ±16.07 pg/mg 湿重。消炎痛组 6-keto-PGF1α、TXB2水平显著下降至(31.16 ±12、83)、(17.79 ±3.28)pg/mg 湿重,较生理盐水对照组抑制率分别为80.38%和83.39%,差异有显著性(P< 0.01);塞来昔布组6-keto-PGF1α、TXB2水平分别为(150.51 ± 35.38)、(95.10±15.43)pg/mg湿重,较对照组抑制率仅分别为5.22% 和11.20%(P>0.05),与消炎痛组相比有明显差别(P<0.01)。西米替丁组 6-keto-PGF1α、TXB2水平分别为(69.87 ±57.35)、(27.97 ±26.39)pg/mg湿重,塞来昔布组与之相比,两者差别均有统计学意义(P<0.05)。西咪替丁虽能减少胃黏膜6-keto-PGF1α、TXB2水平的下降,但与消炎痛组相比无统计学意义(P>0.05)。

表1 各组GMBF,6-keto-PGF1α、TXB2水平和损伤指数Tab.1 The GMBF and 6-keto-PGF1α,TXB2level and LI of each group ±s)

表1 各组GMBF,6-keto-PGF1α、TXB2水平和损伤指数Tab.1 The GMBF and 6-keto-PGF1α,TXB2level and LI of each group ±s)

*与生理盐水组P<0.01,**与消炎痛组P<0.01,***与塞来昔布组P<0.05

分组 GMBF(V) 6-keto-PGF1α(pg·mg-1)TXB2(pg·mg-1)LI生理盐水组 4.59 ±0.27 158.80 ±45.22 107.09 ±16.07 0消炎痛组 1.64 ±0.29* 31.16 ±12.83* 17.79 ±3.28* 2.17 ±0.32*塞来昔布组 4.02±0.52** 150.51±35.38** 95.10±15.43** 0.21±0.23**西咪替丁组 3.12±0.31*** 69.87±57.35*** 27.97±26.39*** 1.08±0.34***

3 讨 论

非甾体类抗炎药是一大类不含皮质激素而具有抗炎、镇痛、解热作用的药物,临床应用非常广泛。但是其致胃肠道溃疡出血的严重副作用也限制了该类药物的使用情况[2]。

研究发现NSAID的致胃十二指肠溃疡因素主要为对上皮细胞的局部刺激作用和抑制PGs合成[3-4]。传统的NSAID局部刺激主要指降低胃内胶态黏液层的疏水性,破坏胃黏膜屏障,增强胃酸诱发损伤。而PGs合成的抑制主要是由于传统NSAID在发挥抗炎作用时抑制了环氧化酶(cyclooxygenase,COX),干扰了花生四稀酸代谢,从而阻止外周和中枢前列腺素(PGs)的合成,增强了胃肠蠕动能力,削弱胃肠黏膜的防御机制[5]。前列环素(PGI2)和血栓素A2(TXA2)均是花生四烯酸代谢的活性产物,其稳定代谢产物分别是 6-keto-PGF1α和 TXB2。COX 有两 种同 功酶:COX-1)和 COX-2。COX-1 可诱导性差,主要调节细胞保护性前列腺素(PGI2,PGE1,PGE2)和TXA2的合成,保护胃黏膜不受胃酸侵蚀及调节胃黏膜的血流状态。COX-2在受到炎症因素刺激后高表达而COX-1对这种刺激几无反应[6]。而传统的 NSAID对COX-1和COX-2均有抑制作用,只是抑制程度不同。因此,在不影响COX-1的前提下最大程度地抑制COX-2则意味着在保持疗效的基础上获得最佳的安全性。

塞来昔布是一种COX-2抑制剂,通过抑制COX-2来抑制PG,且在人体正常治疗浓度下对COX-1无抑制作用,所以对细胞保护性前列腺素及TXB2的合成影响较小[7],从而能够不导致消化道溃疡、出血或影响血小板功能。同时塞来昔布的血浆蛋白结合率约为97%,口服对胃黏膜无直接刺激作用,吸收过程中对胃黏膜无明显的直接毒性作用,并在肝脏经完全而快速的代谢。本实验中塞来昔布组6-keto-PGF1α、TXB2水平分别为(150.51 ± 35.38)、(95.10 ±15.43)pg/mg湿重,与对照组相比,抑制率分别为5.22% 和12.30%(P>0.05),GMBF(4.02 ±0.52),与消炎痛组相比有显著差异性(P<0.01),与生理盐水对照组相比也有差异(P<0.01),表明塞来昔布对胃黏膜血流有一定影响,但对PGI2、PGE2及TXA2合成无明显抑制[8]。光镜及电镜下观察塞来昔布组胃黏膜损伤亦轻,损伤指数(0.21±0.23),显著低于消炎痛组(P<0.01)。而消炎痛组 6-keto-PGF1α、TXB2水平分别为(31.16 ±12.83)、(17.79 ±3.28)pg/mg,抑制率高达80.380%/83.39%,严重影响了胃黏膜前列腺素如 PGI2、PGE2及 TXA2的合成,GMBF 1.64 ±0.33,较对照组显著降低(P<0.01),光镜及电镜下观察胃黏膜损伤亦重。

西米替丁是一种H2受体拮抗剂,对胃酸分泌具有强大的抑制作用,还能缓解胃肠终末血管痉挛状态从而增加胃黏膜的血流量,有利于胃黏膜屏障的重建,加强胃黏膜的保护作用[9]。预防使用西米替丁后,消炎痛对胃黏膜的损伤也有减小,GMBF、6-keto-PGF1α、TXB2水平分别为(3.12 ± 0.31)、(69.87 ±57.35)、(27.97 ±26.39),损伤指数也有减少,但与塞来昔布相比,差别仍有统计学意义(P<0.05)。并且在光镜及电镜下观察发现塞来昔布组胃黏膜损伤较预防使用西米替丁组胃黏膜损伤轻,由此可表明塞来昔布的相对胃肠道安全性。

PGs及TXA2合成的减少,导致胃酸分泌增多,胃黏膜表面黏液层变薄,H+反渗入胃黏膜;胃黏膜血管舒张状态不能维持,黏膜血流减少,“黏液帽”内pH下降,基底膜因酸受损;受损黏膜对胃酸的防御能力减弱,反渗胃酸使得黏膜局部酸度增加,增强了对药物的吸收,进而加重胃黏膜损害。塞来昔布特异性抑制COX-2而不影响COX-1显示了其较传统NSAID的胃肠道安全性[10]。

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