刘晓凡 许静 董薇(通讯作者)

221004徐州医科大学国家级基础医学实验教学示范中心

重症急性胰腺炎肺损伤大鼠肺内血红素加氧酶-1及环氧合酶-2的表达及意义的实验研究

刘晓凡 许静 董薇(通讯作者)

221004徐州医科大学国家级基础医学实验教学示范中心

目的：探讨重症急性胰腺炎(SAP)肺损伤大鼠肺内血红素加氧酶-1(HO-1)及环氧合酶-2(COX-2)的表达及意义。方法：将大鼠随机分为正常组、模型组、HO-1诱导组和COX-2抑制组，后3组大鼠采用传统的牛磺胆酸钠法进行造模，HO-1诱导组于造模后5 min静脉注射牛血晶素，COX-2抑制组于造模前2 h灌胃Celeeoxib水溶液，模型组给予等体积生理盐水。于造模后3 h、12 h分别观察各组大鼠的腹水情况，并分析腹水量，然后检测血清中TNF-α与HO-1含量，肺组织匀浆中的MPO、COX-2含量。结果：与正常组相比较，模型组大鼠造模后3 h便有腹水形成，腹水含量显著升高，实验对象机体内的COX-2、HO-1、TNF-α等明显上升，组间数据差异存在统计学意义(P＜0.05)。结论：SAP导致的肺部损伤大鼠COX-2和HO-1均显著表达，其中后者高度表达能抵抗肺部损伤，而前者高度表达会加深肺损伤程度。

重症急性胰腺炎；肺损伤；血红素加氧酶-1；环氧合酶-2

在发生重症急性胰腺炎(SAP)后，除了胰脏自身发生缺血以及坏死之外，还会表现出多器官功能异常和衰竭。在所有合并症中，急性肺损伤(ALI)为最严重的并发症，为引起SAP者死亡的关键因素[1]。体内HO-1与COX-2的表达与急性肺损伤的发生机制存在着一定的相关性[2]，但是其具体机制还不太清楚。因此，本文研究SAP肺损伤的具体发生机制，探讨SAP肺损伤大鼠肺内血红素加氧酶-1(HO-1)及环氧合酶-2(COX-2)的表达情况及意义。

资料与方法

一般资料：髓过氧化物酶(MPO)，牛血晶素(HO-1诱导剂)，牛磺胆酸钠，大鼠 IL-10、TNF-α、HO-1与 COX-2的ELISA检测试剂盒。选择健康雄性大鼠80只为实验对象，待适应环境3 d后，随机分为正常组、模型组、HO-1诱导组，COX-2抑制组，每组20只。

方法：①制作SAP模型。对模型组、COX-2抑制组以及HO-1诱导组制备SAP模型。具体步骤：实验前1 d禁食，分别注射3%戊巴比妥钠后麻醉，在腹部正中位置做切口入腹，确认胰胆管、肝门肝总管。夹闭胰管入肝门段和十二指肠，使用专业注射器逆行进入胆胰管内，注入浓度为5%的牛黄散酸钠。10 min后观察实验对象十二指肠、胃以及脾脏弥散胰腺组织，当发现出血点后，移除针头，去掉血管夹，闭合腹部。HO-1诱导组在完成造模之后5 min于肠系膜静脉内注射剂量为75 μg/kg的牛血晶素，COX-2抑制组在实施造模处理前2 h于胃中灌注Celeeoxib液，模型组在胃部灌注相等体积0.9%NS。②采样及指标检测方法。各组于造模后3 h、12 h分别进行腹部动脉采血。每只大鼠在采血前先观察腹水情况，并分析腹水量的变化趋势，后实施采血环节，获得血清之后，开展HO-1以及TNF-α活性检测。断颈处死大鼠10只，第一时间取出右侧肺下叶，结合试剂盒要求，开展COX-2以及MPO活性检测。相关物质含量测定严格依照说明书完成。

统计学方法：所有数据使用SPSS 17.0软件完成统计学处理，计量资料采用(±s)表示，采用t检验；计数资料采用率(%)表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

各组大鼠腹水性质与含量变化，见表1。

各组大鼠血清中TNF-α、HO-1含量变化，见表2和表3。

各组大鼠肺组织中MPO、COX-2含量变化，见表4和表5。

讨 论

急性胰腺炎是临床上一种比较多见的急性病，当前，学术界对于该疾病的发生机制依旧存在争议[3]。有文献证实，在病理性因素的影响下，机体内胰酶被激活，发生轻微炎性反应[4]。该疾病并非独立存在。SAP通常会引起全身性炎性反应，大约有25.00%的患者发病后未能得到及时控制，演变为重度胰腺炎。急性肺部受损为SAP早期严重并发症之一，患者罹患该并发症后，往往会出现全身性反应。SAP患者体内含有大量的炎性因子，其不但推进了局部炎症进展，同时也加速了全身炎性反应程度。一些特定炎性因子过度表达，还会加重SAP炎性反应程度。COX-2为机体必需关键酶之一，其含量和炎症发展密切相关，也被称为启动炎性反应的关键酶类。HO-1属于应激性蛋白，倘若机体受到外界刺激发生氧化应激，就会启动抗氧化保护系统。在此过程中，HO-1发挥了相当重要的作用。

本文结果显示，与正常组相比较，模型组大鼠造模3 h后便有腹水形成，腹水含量显著升高，COX-2、HO-1、TNF-α等明显上升，组间数据差异存在统计学意义。相较于模型组而言，其余两组经治疗后相关指标有所恢复，这一点重点体现在12 h时。由此可见，SAP导致的肺部损伤在大鼠COX-2和HO-1中均显著表达，其中后者高度表达能够抵抗肺部损伤，而前者高度表达会加深肺损伤程度。

表1 造模后3 h、12 h各组大鼠腹水含量比较(±s，mL)

表1 造模后3 h、12 h各组大鼠腹水含量比较(±s，mL)

组别 只数 3 h 12 h正常组 20 2.64±0.61 3.16±0.67模型组 20 4.51±0.91▲ 5.91±1.51▲HO-1诱导组 20 4.17±0.81 3.26±0.92⋆COX-2抑制组 20 4.19±0.79 3.22±1.01⋆注：与正常组比较，▲P＜0.05；与模型组比较，⋆P＜0.05。

表2 各组大鼠造模后血清中TNF-α含量变化(±s，ng/mL)

表2 各组大鼠造模后血清中TNF-α含量变化(±s，ng/mL)

组别 只数 3 h 12 h正常组 20 18.99±2.81 26.89±6.21模型组 20 125.75±31.17⋆ 269.93±37.38⋆HO-1诱导组 20 113.87±3.68 134.51±22.24▲COX-2抑制组 20 109.81±3.12 131.37±21.24▲注：与模型组相比，▲P＜0.05；与正常组相比，⋆P＜0.05。

表3 各组大鼠造模后血清中HO-1含量变化(±s，ng/mL)

表3 各组大鼠造模后血清中HO-1含量变化(±s，ng/mL)

组别 只数 3 h 12 h正常组 20 156.12±32.87 161.43±33.25模型组 20 176.71±41.27⋆ 569.27±66.24⋆HO-1诱导组 20 161.29±23.61 894.11±98.14▲COX-2抑制组 20 159.82±19.43 771.32±83.25▲注：与正常组相比，⋆P＜0.05；与模型组相比，▲P＜0.05。

表4 不同组大鼠肺组织中MPO含量变化(±s，U/g)

表4 不同组大鼠肺组织中MPO含量变化(±s，U/g)

组别 只数 3 h 12 h正常组 20 0.721±0.068 0.752±0.069模型组 20 1.161±0.067⋆ 2.457±0.044⋆HO-1诱导组 20 1.029±0.062 1.782±0.071▲COX-2抑制组 20 1.018±0.043 1.832±0.052▲注：与正常组相比，⋆P＜0.05；与模型组相比，▲P＜0.05。

表5 不同组大鼠肺组织中COX-2含量变化(±s，pg/mL)

表5 不同组大鼠肺组织中COX-2含量变化(±s，pg/mL)

组别 只数 3 h 12 h正常组 20 74.11±6.13 75.22±6.94模型组 20 131.12±6.67⋆ 143.71±7.44⋆HO-1诱导组 20 124.29±7.61 109.21±4.91▲COX-2抑制组 20 122.82±5.41 101.42±5.51▲注：与正常组相比，⋆P＜0.05；与模型组相比，▲P＜0.05。

[1]张全,曹丽叶,程树杰,等.重症急性胰腺炎模型大鼠肺组织血红素加氧酶-1的表达及意义[J].中国普通外科杂志,2013,22(9):1164.

[2]张磊,张飞虎,潘曙明,等.血红素加氧酶-1高表达对重症急性胰腺炎大鼠脏器功能的保护作用及其机制[J].肝胆胰外科杂志,2013,25(3):210-214.

[3]熊玉霞.泻心汤有效组分对重症急性胰腺炎相关性肠/肺损伤的保护作用与机制研究[D].成都中医药大学,2009.

[4]胥楠,芦灵军,陈晓理,等.环氧化酶-2抑制剂对急性胰腺炎大鼠继发全身炎症反应保护作用的实验研究[J].肝胆胰外科杂志,2008,20(4):258-260.

Expression and significance of heme oxygenase-1(HO-1)and cyclooxygenase-2(COX-2)in lung of rats with severe acute pancreatitis with lung injury

Liu Xiaofan,Xu Jing,Dong Wei(Corresponding author)
National Basic Medical Experimental Teaching Demonstration Center of Xuzhou Medical University 221004

Objective:To explore the expression and significance of heme oxygenase-1(HO-1)and cyclooxygenase-2(COX-2)in lung of rats with severe acute pancreatitis with lung injury.Methods:Rats were randomly divided into the normal group,the model group,the HO-1 induction group and the COX-2 inhibitory group.The latter three groups were treated with the traditional sodium taurocholate method,5 minutes after modeling.The HO-1 induction group was given intravenous injections of bovine crystalline pigment.2 hours before modeling,the COX-2 inhibitory group was given intragastric administration of Celeeoxib aqueous solution.The model group was treated with an equal volume of saline.At 3 and 12 hours after modeling,we measured the ascites in rats and analyzed the amount of ascites,then detected the levels of TNF-α and HO-1 in serum and the contents of MPO and COX-2 in lung homogenates.Results:Compared with the normal group,ascites formation occurred in the model group at 3 hours after modeling,ascites content was significantly increased,the levels of COX-2,HO-1 and TNF-α in the subjects were obviously increased,and there was significant difference between groups(P＜0.05).Conclusion:Both COX-2 and HO-1 were significantly expressed in rats with lung injury induced by SAP.The high expression of the latter was resistant to lung damage.The high expression of the former increased lung injury.

Severe acute pancreatitis;Lung injury;Heme oxygenase-1;Cyclooxygenase-2

10.3969/j.issn.1007-614x.2017.23.2