大鼠胰膀胱引流式单纯胰腺移植模型的建立

　　作者：刘小南 王为忠　陈彩平　李开宗　管文贤　陈冬利

　　【摘要】目的：建立大鼠胰膀胱引流式单纯胰腺移植的动物模型。方法：22只脲链霉素诱导的糖尿病SD大鼠行单纯胰腺移植，正常22只SD大鼠为供体;血管吻合采用供胰腹腹主动脉(含脾动脉)和门静脉袢(含脾静脉)与受体腹主动脉及左肾静脉分别行端侧和端端吻合(袖套式);外分泌系统采用胰膀胱引流式。于术前2d和术后1，3，7，14，30d监测受体体重、进食量、饮水量和空腹血糖，并分析失败原因。结果：供体平均手术时间(33.7±9.5)min，受体平均手术时间(49.4±13.4)min，移植物均无热缺血时间，冷缺血时间(44.4±15.8)min。除12例于1个月内死亡或胰腺失去功能外，均成活1个月以上。术后并发症主要为尿路并发症(7例，31.8%)。成功的单纯胰腺移植后受体第1日血糖即下降后基本稳定。结论：成功的单纯胰腺移植均可有效地恢复糖尿病大鼠内分泌功能。

　　【关键词】胰腺移植?模型，动物?大鼠

　　The establishment of experimental model of rat pancreas transplantation alone with bladder drainage

　　LIU Xiaonan1,WANG Weizhong,CHEN Caiping,LI Kaizong,GUAN Wenxian,CHEN Dongli

　　1Department of Gastrointestinal Surgery,2Department of Pediatrics,3Department of　Hepatobiliary Surgery,Xijing Hospital,the Fourth Military Medical University(Xi’an 710033,China)

　　【ABSTRACT】Objective:To establish the rat model of pancreas transplantation alone(PTA) with bladder drainage.Methods:22 streptozotocin induced diabetic rats received PTA from the normal donors.Venous drainage of PTA performed using endtoside anastomosis between the donors’ abdominal aorta segment and recipients’ abdominal aorta,and endtoend anastomosis between the donors’ portal vein segment and recipients’ left renal vein(use a cuff).Pancreas exocrine drainage was made by pancreas bladder anastomosis(RouxY).The blood glucose,body weight,food intake,water intake and urine volume were monitored before transplantation and on the 1st,3rd,7th,14th,30th day after it.Results:The mean duration of operation of group PTA in donors was (33.7±9.5) min,and that in recipients was(49.4±13.4) min.The mean duration of warm ischemic time was 0 min and that of cold ischemic time was (44.4±15.8) min.12 of the 22 cases in group PTA died or lost their function of the endocrine within 1 month.The main complications were followed urinary tract complications after transplantation (7 cases,31.8%).All successful recipients' blood glucose lowed on the first day after transplantation(P0.01)，and their food intake,water intake and urine volume decreased and became stable 14 days later(P0.01).Conclusion:Successful PTAs may recover the pancreatic endocrine function of the diabetic rats.

　　【KEY WORDS】Pancreas transplantation?Models,animal?Rats 　　自1996年Kelly完成了首例临床胰腺移植(pancreas transplantation,PT)之后，PT有了较快进展，包括胰肾联合移植、单纯胰腺移植(pancreas transplantation alone,PTA)、肾移植后胰腺移植、胰腺与肝脏等多器官联合移植等。PTA是治疗病程尚无严重并发症阶段的糖尿病患者的有效方法，建立稳定的大鼠PTA动物模型对其后的免疫耐受、缺血再灌注损伤等研究非常重要。为此本研究进行大鼠胰膀胱引流式PTA，建立了稳定的动物模型。

　　1 材料和方法

　　1.1 实验动物74只SD雄性大鼠(250~320g)，标准实验饲养，由第四军医大学动物实验中心提供。糖尿病大鼠模型采用自阴茎静脉注射脲链霉素(strptozozin,STZ)65mg/kg后，空腹血糖持续2周超过19.4mmol/L为模型成功。52只大鼠静脉注射STZ后22只成功。22只糖尿病大鼠行PTA，22只正常大鼠为供体。

　　1.2 方法

　　1.2.1 供体手术取腹正中纵切口，分离胃结肠韧带，显露脾门，切除脾脏，分离胰腺与胃、结肠之粘连，游离胰体尾：切断并结扎腹腔动脉近侧腹主动脉、肠系膜上动脉、肝功脉、胃左动脉;游离脾动、静脉至根部;以门静脉为流出道，自腹腔动脉远侧腹主动脉原位灌注4℃肝素冰平衡盐液(150U/ml)，至胰腺组织变白，流出液清亮，持续保持灌洗压力3.4kPa;切除约2/3胰体尾，在胰腺断面分离出胰管;于距腹腔动脉远侧结扎切断腹主动脉，近侧腹主动脉修剪成带脾动脉的血管段供吻合用;于脾静脉远端切断结扎门静脉，于肝门处切断门静脉，远端套入2mm套管，反折后固定，备袖套式吻合用，供胰置入4℃肝素冰平衡盐液(150U/ml)保存。

　　1.2.2 受体手术取腹正中纵切口，显露左肾，游离左肾动、静脉至根部，结扎切断左肾动脉及输尿管，根部阻断左肾静脉，于肾门处切除左肾;游离肾下腹主动脉并阻断，梭行切开主动脉前壁约3mm，用90丝线与供体腹主动脉(含脾动脉)行端侧吻合;供体门静脉(含脾静脉)与受体左肾静脉行袖套式吻合，依次开放左肾静脉、腹主动脉远端和近端，血流再通后，立即以37℃温盐水复温。切开膀胱壁全层约1.0，行胰腺断端(含胰管)膀胱吻合(40丝线)，胰腺置于左髂窝。用甲硝唑液冲洗腹腔，依次关腹。

　　1.2.3 围手术期处理术前禁食不禁水24h，并肌注氨苄青霉素注射素100mg/kg 1次。盐酸氯氨酮注射液100mg/kg腹腔麻醉。术后肌注氨苄青霉素注射液200mg/kg，24h后正常饮食。

　　1.2.4 监测内容术前第2日及术后第1，3，7，14和30日分别记录体重，进食量、饮水量、空腹血糖(血糖监测仪，美国强生集团理康公司)。解剖死亡或胰腺失去功能之大鼠，并分析原因。

　　1.2.5 统计学处理数据资料以x±s表示，组间比较用方差分析。P0.05有统计学意义。

　　2 结果

　　PTA供体平均手术时间(33.7±9.5)min，受体平均手术时间(499.4±13.4)min，移植物均无热缺血时间，冷缺血时间(44.4±15.8)min。移植术后3d内移植物失功或受体大鼠死亡计作手术失败，手术失败原因主要是血管栓塞和出血(2例)，除12例于1个月内死亡或胰腺失去功能外，均成活1个月以上。术后并发症主要为胰漏及继发性胰腺炎(3例)，胰膀胱瘘(3例)，尿路感染(2例)，血尿(2例)。成功的胰腺移植后第1天血糖即下降，第3天基本达到正常水平;饮水量、进食量、尿量均减少，14d后基本稳定，见表1。表1大鼠PTA术前和术后代谢参数变化(略)

　　3 讨论

　　对于预防Ⅰ型糖尿病患者(IDDM)的晚期致死性的并发症，例如心血管疾病、神经系统疾病、视网膜疾病及肾衰等，胰岛素是无能为力的，成功的PTA却能在IDDM尚未出现并发症或者未产生严重后果前从根本上解决这些问题，但其较高的并发症及失败率[1]阻碍了它在临床上的发展。有人统计国际上临床PTA占所有PT病例的24%左右[2]，我国尚未见临床报道。PT的动物模型包括胰十二指肠移植[3]、胰肾联合移植和PTA[4]等。有人选择猪和犬作为实验动物[5，6]，但大鼠以其价格低廉、易管理和免疫系统与人类相似等优点被广泛使用。根据胰外分泌系统的不同处理，PTA可分为胰管填塞式、肠道(enteric drainage,ED)引流式、膀胱(bladder drainage,BD)引流式及胃引流等术式。BD引流术式可以通过监测尿淀粉酶早期诊断排斥反应，对于PTA效果更为明显，但移植胰的大鼠分泌物可导致膀胱炎、尿道炎、菌尿、下尿路感染及代谢性碱中毒，还易形成膀胱瘘等;ED引流术式符合生理，但发生吻合口瘘及腹腔内感染机率较高，监测急性排斥反应也非常困难;胰管填塞曾被广泛应用，但因胰管填塞后胰腺组织纤维化导致胰腺失去功能而被废弃。本实验采用BD引流式，发现成功的PTA术后均可有效地恢复糖尿病大鼠的内分泌功能，但术后的并发症发生率高，主要为尿路并发症，所以如何防治术后并发症是移植成功的关键，预防的方法有：(1)术前应用预防性抗生素;(2)尽量缩短冷缺血时间;(3)取供体时确切结扎可疑创面;(4)胰膀胱吻合时，要缝两层，确切将胰腺断端(含胰管)翻入膀胱;(5)严格无菌操作。PTA的静脉引流包括供胰静脉与门静脉系统和体静脉系统吻合，胰腺内分泌经门静脉转流，避免了体静脉转流时并发的高胰岛素血症、血脂代谢紊乱，获得了肝脏首过代谢效应的益处，经过肝脏抗原提呈可以诱导免疫耐受、降低急性排斥率，但经门静脉转流技术复杂，是否真正获得了免疫学的优势及其机制还有待深入研究。门静脉系统引流的大鼠PTA动物模型手术操作难度大，成功率低，本试验采用目前最常用的体静脉系统引流，供胰门静脉与左肾静脉行袖套式吻合，缩短了吻合时间，降低了手术难度。

　　本组的手术成功率为91%，具有一定的稳定性和重复性，基本上可以满足后续试验的需要，但术后并发症较多，且缺乏长期观察及排斥反应方面的研究，有待以后进一步改进。

　　参 考　文　献

　　[1]Tan M,Cantarovich M,Mangel R,et al.P.Reduced dose thymoglobulin,tacrolimus,and mofetil mycophenolate results in excellent solitary pancreas transplantation outcomes[J].Clin Transplant,2002,16(6):414418.

　　[2]Schulak JA,Henry ML,Munda R,et al.A.Pancreas transplantation in Ohio:a 15year outcomes analysis[J].Surgery,2001,130(4):546555.

　　[3]Mark W,Hechenleitner P,Dietze O,et al.Duodenal histology for monitoring treatment of acute rejection in pancreaticoduodenal allografts in rats[J].Transplantation,2002,73(2):198203.

　　[4]Hawthorne WJ,Allen RD,Greenberg ML,et al.Simultaneous pancreas and kidney transplant rejection:separate or synchronous events[J]?Transplantation,1997,63(3):352358.

　　[5]Witzigmann H,Ludwig S,Armann B,et al.Endothelin(A)receptor blockade reduces ischemia/reperfusion injury in pig pancreas transplantation[J].Ann Surg,2003,238(2)264274.

　　[6]Earnhardt RC,Veldhuis JD,Cornett G,et al.Pathophysiology of hyperinsulinemia following pancreas transplantation:altered pulastile versus basal insulin secretion and the role of specific transplant anatomy in dogs[J].Ann Surg,2002,236(4):480489.

　　[作者简介]刘小南(1972-)，男，陕西省西安市人，医学博士，主要从事器官移植方面的研究。Tel:(029)3375265

　　刘小南，等.大鼠胰膀胱引流式单纯胰腺移植模型的建立

　　第四军医大学西京医院　1胃肠外科　2小儿科　3肝胆外科 (陕西西安710033)