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内毒素血症可导致全身性炎症反应综合征(Systemic InflammatoryResponse Syndrome,ISIRS),进而导致多脏器功能不全综合征(Multiple OrganDysfunction Syndrome,MODS)或多脏器功能衰竭(Multiple Organ Failure,MOF),在MODS的发生中,胃肠功能损伤发生率占58.2％。胃肠道除消化、吸收功能外,还具有屏障功能。胃肠道损伤后,肠道粘膜屏障损害、肠道微生态紊乱导致肠道细菌和内毒素移位,可以作为第二打击使MODS及MOF加重。目前对内毒素血症时肠粘膜屏障功能尚未形成有效的保护治疗方法。对用于治疗内毒素血症及MODS时胃肠免疫功能障碍的中药的研究与开发,将具有非常广阔的临床应用前景。本研究通过动物实验,对肠粘膜免疫功能进行检测,集中观察内毒素血症时肠粘膜局部免疫主要效应部位发生的改变,及中药通腑颗粒的干预作用。
材料及方法:实验动物选取Wistar雄性大鼠,随机分为3组(正常对照组、内毒素血症组及内毒素血症中药治疗组),按组别采用尾静脉分别注射生理盐水或内毒素溶液的方法制作模型,造模后即刻按组别分别给予生理盐水或中药通腑颗粒溶液灌胃,于灌胃后2、4、6小时处死动物并取材,按组织学、细胞学及免疫分子三个水平,从体液免疫、细胞免疫、淋巴细胞凋亡及归巢等多个角度,进行肠粘膜免疫功能的检测。
结果:
1.组织学改变:正常对照组大鼠肠粘膜组织完整,绒毛整齐,上皮细胞形态正常,未见粘膜充血水肿及炎细胞浸润等表现；内毒素血症组大鼠肠粘膜绒毛稀疏、萎缩,可见上皮细胞坏死,粘膜水肿伴有炎性细胞浸润；中药治疗组大鼠肠粘膜组织基本完整,绒毛整齐,但可见轻度萎缩,粘膜水肿不明显,可见少量炎性细胞浸润。
2.细胞学改变:
2.1.肠粘膜微皱褶细胞(M细胞)计数:
内毒素血症组与正常对照组比较,6小时有明显降低；中药治疗组与正常对照组比较,各时间点均有降低趋势,但无显著差异；中药治疗组与内毒素血症组比较,各时间点均有升高趋势,但无显著差异。
2.2.免疫球蛋白A(IgA)+B淋巴细胞计数:内毒素血症组与正常对照组比较,各时间点均有明显降低；中药治疗组与正常对照组比较,2小时及6小时有明显降低；中药治疗组与内毒素血症组比较,2小时及4小时有明显升高。
2.3.肠粘膜T淋巴细胞计数:
2.3.1.CD3+T淋巴细胞计数:内毒素血症组与正常对照组比较,各时间点均无显著差异；中药治疗组与正常对照组比较,各时间点均有明显升高；中药治疗组与内毒素血症组比较,4小时及6小时有显著升高。
2.3.2.CD4+T淋巴细胞计数:内毒素血症组及中药治疗组与正常对照组比较,4小时及6小时可见明显升高；中药治疗组与内毒素血症组比较,6小时有显著升高。
2.3.3.CD8+T淋巴细胞计数:内毒素血症组与正常对照组比较,4小时及6小时可见明显降低；中药治疗组与正常对照组比较,2小时有明显升高；中药治疗组与内毒素血症组比较,各时间点均有明显升高。
2.3.4.白介素-4(IL-4)+T淋巴细胞计数:内毒素血症组与正常对照组比较,4小时及6小时有明显降低；中药治疗组与正常对照组及内毒素血症组比较,各时间点均有明显升高。
2.3.5.γ干扰素(γ-IFN)+T淋巴细胞计数:内毒素血症组及中药治疗组与正常对照组比较,各时间点计数均有明显升高；中药治疗组与内毒素血症组比较,6小时有明显降低。
2.4.肠粘膜淋巴细胞凋亡计数:内毒素血症组与正常对照组比较,各时间点有升高趋势,但无显著差异；中药治疗组与正常对照组及内毒素血症组比较,6小时有明显降低。
3.免疫分子改变:
3.1.肠内容物分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量:内毒素血症组及中药治疗组与正常对照组比较,2小时及4小时有明显降低；中药治疗组与内毒素血症组比较,2小时有显著升高。
3.2.肠组织及血清炎症因子:
3.2.1.肠组织炎症因子:
3.2.1.1.IL-1含量:内毒素血症组与正常对照组比较,2小时有降低趋势,4小时及6小时有升高趋势,但均无显著差异；中药治疗组与正常对照组比较,2小时及4小时有升高趋势,6小时有降低趋势,但均无显著差异；中药治疗组与内毒素血症组比较,2小时可见明显升高。
3.2.1.2.IL-4含量:内毒素血症组与正常对照组比较,2小时及4小时有升高趋势,6小时有降低趋势,但均无显著差异；中药治疗组与正常对照组比较,各时间点均有升高趋势,但无显著差异；中药治疗组与内毒素血症组比较,6小时有明显升高。
3.2.1.3.γ-IFN含量:内毒素血症组与正常对照组比较,各时间点均有升高趋势,但无显著差异；中药治疗组与正常对照组比较,2小时及6小时有升高趋势,4小时有降低趋势,但均无显著差异；中药治疗组与内毒素血症组比较,各时间点均有降低趋势,但无显著差异。
3.2.2.血清炎症因子:
3.2.2.1.IL-1含量:内毒素血症组与正常对照组比较,2小时有升高趋势,4小时及6小时有降低趋势,但均无显著差异；中药治疗组与正常对照组比较,2小时及6小时有升高趋势,4小时有降低趋势,但均无显著差异；中药治疗组与内毒素血症组比较,2小时及6小时有升高趋势,4小时有降低趋势,但均无显著差异。
3.2.2.2.IL-4含量:内毒素血症组与正常对照组比较,2小时有明显降低；中药治疗组与正常对照组比较,2小时有明显降低,4小时及6小时有明显升高；中药治疗组与内毒素血症组比较,6小时有明显升高。
3.2.2.3.γ-IFN含量:内毒素血症组与正常对照组比较,2小时及4小时有升高趋势,6小时有降低趋势,但均无显著差异；中药治疗组与正常对照组比较,2小时及4小时有升高趋势,6小时有降低趋势,但均无显著差异；中药治疗组与内毒素血症组比较,各时间点均有降低趋势,但无显著差异。
3.2.3.肠粘膜凋亡因子:
3.2.3.1.Bcl-2相关X蛋白(BAX)含量:内毒素血症组与正常对照组比较,4小时可见明显升高；中药治疗组与正常对照组及内毒素血症组比较,各时间点均可见明显降低。
3.2.3.2.淋巴细胞衰减蛋白(CD272)含量:内毒素血症组与正常对照组比较,2小时可见明显升高；中药治疗组与正常对照组及内毒素血症组比较,各时间点均可见明显降低。
3.2.4.肠粘膜归巢因子:
3.2.4.1.整合素(α4β7)含量:内毒素血症组与正常对照组比较,各时间点均可见明显降低；中药治疗组与正常对照组比较,4小时及6小时可见明显降低；中药治疗组与内毒素血症组比较,各时间点均有明显升高。
3.2.4.2.整合素细胞粘附分子(MAdCAM-1)含量:内毒素血症组与正常对照组比较,各时间点均可见明显降低；中药治疗组与正常对照组比较,2小时可见明显降低:中药治疗组与内毒素血症组比较,各时间点均有明显升高。
结论:通过本实验研究显示,①内毒素血症时肠粘膜发生损伤,表现为肠粘膜绒毛稀疏、萎缩,上皮细胞坏死,粘膜水肿伴有炎性细胞浸润。②肠道局部免疫的启动因素受累,表现为M细胞计数减少。细胞免疫的总水平变化不大(CD3+T细胞无明显变化),同时肠粘膜局部炎症反应增强(CD4+T细胞增多,CD8+T细胞减少),但为失控的炎症反应,表现为以细胞免疫反应增强为主(γ-IFN+T细胞增多),而体液免疫反应抑制的改变(IL-4+T细胞减少,肠组织IL-4含量降低；肠粘膜IgA+B细胞减少,肠内容物sIgA含量减低)。③同时淋巴细胞凋亡有增加的趋势,淋巴细胞归巢分子表达减少。故内毒素血症时,肠粘膜免疫屏障发生损伤。
内毒素血症时应用通腑颗粒后,①肠粘膜损伤减轻,表现为粘膜组织基本完整,绒毛整齐,仅有轻度萎缩,粘膜水肿不明显,可见少量炎性细胞浸润。②肠粘膜局部免疫反应在启动阶段得到保护,表现为M细胞计数无明显降低。细胞免疫反应得到增强(CD3+T细胞增多),同时肠粘膜免疫反应得到双向调节(CD4+T细胞及CD8+T细胞均增多),局部细胞及体液免疫反应均增强(γ-IFN+T细胞增多,但较内毒素血症组减少,肠粘膜IL-1含量增加；IL-4+T细胞计数、肠组织IL-4含量、肠粘膜IgA+B细胞计数、肠内容物sIgA含量均较内毒素血症组增加),失控的免疫反应得以恢复。③同时淋巴细胞凋亡因子表达减少,淋巴细胞凋亡计数减少,淋巴细胞归巢分子表达增多。故内毒素血症时使用通腑颗粒,可以使肠粘膜免疫屏障的损伤减轻。