复合膳食纤维对大鼠急性胰腺炎时肠粘膜屏障的保护研究

张利东1,2 武 华3

1.山西医科大学，山西太原 030001；2.山西省清徐县人民医院普外科，山西清徐 030400； 3.山西医科大学第一临床医学院普外科，山西太原 030001

[摘要] 目的 探讨复合膳食纤维（dietary fiber complex，DFC）在大鼠急性胰腺炎（acute pancreatitis , AP）时对肠粘膜屏障功能的作用。方法 采用5%的牛黄胆酸钠（0.1mL/100mg）逆行注射入胰胆管法制备AP模型，44只大鼠随机分为4组，单纯模型组（A组），肠内营养剂（能全素）组（B组），能全素+复合膳食纤维[可溶性膳食纤维（SDF）：不可溶性膳食纤维（IDF）=1:3](C组)，能全素+复合膳食纤维[SDF：IDF=3:1](D组) ，分别于造模后12、24、48h时取门静脉及腹主动脉血并比较各时段各组大鼠血清中内毒素、D-乳酸的变化。结果 C组和D组血清内毒素和D-乳酸的释放低于A组和B组(P<0.05)，B组血清内毒素和D-乳酸释放低于A组（P<0.05），C组内毒素和D-乳酸低于D组，但没有统计学意义（P>0.05）。结论 复合膳食纤维对急性胰腺炎大鼠肠黏膜屏障功能有一定的保护作用。

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关键词 ] 急性胰腺炎;大鼠;复合膳食纤维;能全素;内毒素;D-乳酸

[中图分类号] R576　　　[文献标识码] A　　　[文章编号] 1672-5654（2014）03（c）-0022-03

Protection of dietary fiber complex on rat intestinal mucosal barrier of acute pancreatitis

ZHANG Lidong1,2 WU hua3

1.Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China;2.Department of General Surgery, the People’s Hospital of Qingxu County,Qingxu 030400, China;3.Department of General Surgery, the First Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China

[Abstract] Objective To explore dietary fiber complex (DFC) on acute pancreatitis (AP),s mechanism of action of the intestinal mucosal barrier. Methods AP rat model was established with 5% sodium taurocholate which was injected into pancreaticocholang retrogradely. 44 rats were randomly divided into four groups. Simple model group (group A), Enteral Nutrition group (group B), Nutrison + composite dietary fiber [soluble dietary fiber (SDF): insoluble dietary fiber (IDF) = 1:3] (Group C), Nutrison + composite dietary fiber [SDF: IDF = 3:1] (Group D). Respectively extracted blood samples of rats’ portal vein and aorta abdominalis then compared expression of endotoxin and D-lactic acid in the blood serum of rats in each group during 12h, 24h, 48h. Results The release of the group C and D in serum endotoxin and D-lactic acid is lower than in group A and group B (P<0.05).the release of the group B is lower than group A(P<0.05). the release of the group C is lower than group D, but the difference was not statistically significant(P>0.05).Conclusion DFC has a protective effect on gut barrier in rat with acute pancreatitis.

[Key words] Acute pancreatitis；Rat；Dietary fiber complex；Nutrison；Endotoxin；D-lactic acid

急性胰腺炎其发病较急，病情往往严重。尤其是重症急性胰腺炎，往往发病凶险，病死率高，伴随并发症者死亡率更甚[1]。主要引起严重的全身炎症反应和全身多脏器的损害。其中肠黏膜屏障功能受损所引起的肠道菌群易位是继发感染及全身脓毒症的主要原因[2]。有研究表明在急性胰腺炎时某些炎性介质及细胞因子的释放是肠黏膜通透性增加、肠道屏障损伤甚至肠源性感染的主要原因。膳食纤维可促进机体消化，维护肠道微环境稳定，减轻肠黏膜损害，有利于肠黏膜屏障功能的恢复。本实验采用大鼠急性胰腺炎模型，研究膳食纤维对肠黏膜屏障功能的影响，为临床肠内营养制剂的选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 动物和材料

清洁级健康Wister大鼠60只，体重200~250g，雌雄各半，由山西医科大学动物中心提供，饲养于山西医科大学生理实验室动物室25℃恒温房，12 h光照和黑暗交替，期间饲以标准颗粒饲料及自由饮水。能全素（整蛋白型肠内营养粉剂）购自纽迪希亚制药（无锡）有限公司。复合膳食纤维（可溶与不可溶性膳食纤维）购自无锡华瑞制药有限公司。D-乳酸试剂盒购自北京博奥森生物技术有限公司，鲎试剂盒购自厦门市鲎试剂实验厂有限公司。

1.2 模型建立

采用5%牛黄胆酸钠溶液(0.1mL/100g)胰胆管逆行注射法造大鼠AP模型。造模前24h禁食，期间自由饮水。3%戊巴比妥钠液麻醉后，取腹部正中切口开腹，于十二指肠乳头处夹闭胰胆管，用1mL注射器在距左右肝管汇合处1cm处穿刺胰胆管，且在该处夹闭胰胆管以防止逆流，缓慢注入牛黄胆酸钠溶液并远近端夹闭胰胆管10min。5-0线缝合穿刺孔。可见胰腺发生水肿充血且局部呈暗红色，并出现散在出血点，建模成功，关腹。

1.3 实验分组

60只大鼠，由于造模成功24 h内部分大鼠不能耐受，16只大鼠死亡，存活后44只大鼠雌性21只，雄性23只。雌雄基本相当随机分为4组，每组按125mL/(kg.d)分四次给予不同的肠内营养制剂。A组给予等量生理盐水；B组给予能全素；C组给予能全素+复合膳食纤维20g/L(SDF:IDF=1:3)；D组给能全素+复合膳食纤维20g/L(SDF:IDF=3:1)。饲养期间大鼠自由饮水。

1.4 检测指标

分别于饲养的第12 天的时候随机取各组的3只麻醉开腹，于24 h随机取各组的4只麻醉开腹，于48 h的时候随机取各组的4只麻醉开腹麻醉后开腹，并取腹主动脉血及门静脉血各5ml，离心后吸取上清液，置于-20℃冰箱中保存。取材完成后处死大鼠。

1.4.1 D-乳酸含量测定 取腹主动脉血，采用ELISA法测定血清D-乳酸含量，过程严格按照试剂盒使用说明书进行操作。

1.4.2 内毒素含量测定 取门静脉血，采用鲎试剂偶氮显色法测定血清内毒素浓度，过程严格按照试剂盒使用说明书进行操作。

1.5 统计学方法

应用spss 13.0软件进行统计分析；定量资料采用（x±s），多组间比较采用单因素的方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验的分析方法；P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 内毒素表达及含量

建模12、24、48h时 C、D组大鼠血清内毒素表达较A、B组明显降低（P<0.05），B组低于A组（P<0.05），C、D组间无统计学意义（P>0.05），见表1。

表1 各组大鼠血清内毒素测定结果（FU/L）

注：与A组比较*P<0.05，#与B组比较#P<0.05。

2.2 D-乳酸表达及含量

建模12h、24h、48h时 C、D组大鼠血清D-乳酸表达较A、B组明显降低（P<0.05），B组低于A组（P<0.05），C、D组间比较，差异无统计学意义（P>0.05），见表2。

表2 各组大鼠血清D-乳酸测定结果（mg/L）

注：与A组比较*P<0.05，与B组比较#P<0.05。

3 讨论

随着社会进步，人们生活水平提高，餐桌上的暴饮暴食、吸烟、酗酒等不良习惯已经非常普遍，导致目前临床上较常见的急腹症之一：急性胰腺炎的发病率有上升趋势，其发病较急，病情往往严重。尤其是重症急性胰腺炎，发病凶险，病死率高，伴随并发症者死亡率更甚[1]。而且此病常伴随有严重的全身炎症反应和全身多脏器的损害。肠黏膜在人体中是最大的黏膜表面，它不仅仅是机体消化和吸收营养物质的主要场所，同时也是机体内病原微生物、毒素侵入机体的主要门户及最大的细菌储存器官。肠黏膜屏障功能受损所引起的肠道菌群易位是继发感染及全身脓毒症的主要原因[2]。

肠黏膜屏障是由物理屏障、生物屏障及免疫屏障等组成的复杂防御体系[3]。其主要防御机制是能够有效地阻止肠道内的有害物质诸如细菌及细菌毒素穿过肠粘膜而进入人体血液循环及其他组织、器官，使机体内环境保持相对稳定，维持正常的机体生命活动。肠道作为一个机体内分泌器官，受到损伤可释放很多促炎性介质，导致相关的肠道淋巴组织改变[4]；当由于各种原因导致肠黏膜损害、萎缩以及肠黏膜通透性增加或肠道菌群失调时，就较易发生肠道菌群易位和肠源性内毒素进入机体血液循环，进而诱发和加重机体全身炎性反应综合征(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)甚至引起多器官功能衰竭(multiple organ failure, MOF)，从而形成恶性循环[5]。这就是肠源性多器官功能障碍的发生和发展[6-7]。

肠黏膜通透性是评价机体肠黏膜屏障的主要指标之一[8]。Ammori BJ等[9]研究发现急性胰腺炎患者早期的肠黏膜通透性显著增加，从而导致肠道中的内毒素、细菌产生的D-乳酸、肿瘤坏死因子等进入血液循环中。D-乳酸是肠道细菌发酵的产物，在哺乳动物的组织中未发现或含量极少，并且其代谢速度很慢，因此，血清D-乳酸在正常机体内含量很低[10]。当急性胰腺炎引起肠黏膜通透性增加时，血液中D-乳酸水平可以作为评价肠道黏膜屏障功能的指标之一[11]。而内毒素为肠道内寄生的内毒素细菌分泌，当肠黏膜通透性增加时，内毒素细菌产生的内毒素大量入血，进而引发内毒素血症[12]。因此本实验将血清中内毒素及D-乳酸水平作为评价指标。

能全素为完全肠内营养液，同时含有人体所必需的碳水化合物、脂肪、蛋白质、多种维生素及微量元素，但其不含膳食纤维。有研究表明单独使用能全素进行肠内营养后会增加腹泻的发生率，可能因其渗透压略高及不含膳食纤维有关，且单独使用偶有便秘情况出现[13]。膳食纤维可使肠道内固有菌群正常生长和增殖，促进胃酸及胃蛋白酶的分泌，可促进肠道细胞分泌SIgA，维持肠道黏膜正常的屏障和免疫功能，从而可以有效防止细菌易位，减少全身感染的发生[14]。膳食纤维经过结肠内的细菌发酵后产生的短链脂肪酸，是结肠细胞的重要能量来源，对降低肠黏膜通透性，维护肠黏膜屏障作用、阻断细菌易位发挥重要作用[15]。适当的膳食纤维可促进结肠对水和电解质的吸收，预防高渗性腹泻；膳食纤维还可防止便秘[16]，改善机体糖的代谢。

有实验表明，适量增加膳食纤维中的不可溶性膳食纤维的比例有促进肠黏膜屏障修复的功能[17]。本实验分为单纯模型组(A组)、能全素组(B组)、能全素加复合膳食纤维组(可溶与不可溶之比为1:3，C组)和能全素加复合膳食纤维组(可溶与不可溶之比为3:1，D组)。本实验结果显示，C、D组内毒素及D-乳酸水平明显比A、B组低，B组低于A组，差异有统计学意义。但C、D组间比较差异没有统计学意义。表明能全素加复合膳食纤维在大鼠急性胰腺炎时能更好的降低肠黏膜通透性，在维护肠黏膜屏障作用、阻断细菌易位起到重要作用，从而减少全身炎性反应综合征和多器官功能障碍的发生或阻断其的发展过程。而SDF和IDF何种比例能更好的保护肠黏膜屏障功能，这还有待进一步研究。

通过以上论述，证明在肠内营养制剂中适当增加复合膳食纤维可在肠黏膜屏障功能修复中起到更好的作用，可为临床上肠内营养制剂的选择提供可靠依据。

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（收稿日期：2014-02-12）