腹部肠管火器伤后内毒素血症与肝损伤
发表时间：2009-11-16 浏览次数：702次
作者：吕月涛 作者单位：石河子大学医学院 （新疆 石河子 832000）
【摘要】 目的：探讨腹部火器伤肠管穿透后血浆内毒素水平的动态变化及其在伤后继发性肝损伤中的作用。方法：健康长白仔猪42头随机等分为对照组和腹部火器伤肠管穿透伤后1、2、4、8、12和24 h实验组。测定各组动物血浆内毒素和血清ALT、AST水平，并在光镜下观察各组肝脏组织学变化。结果：实验组各组血浆内毒素和血清ALT、AST水平均明显高于对照组，内毒素于伤后8 h出现高峰，伤后12 h仍维持在高峰值水平（P>0.05），ALT、AST于伤后2 h和伤后12 h出现两个高峰（P<0.01）。相关分析表明，伤后内毒素与ALT、AST水平均呈正相关（r值分别为0.534、0.352，P<0.05）。伤后各组出现逐渐加重的肝细胞水肿、变性、坏死。结论：腹部火器伤肠管穿透后，内毒素血症在火器伤后继发性肝损伤中起重要作用。
【关键词】 腹部损伤 火器 肝损伤 内毒素类
Endotoxemia and liver injury after intestinal perforation due to abdominal firearm wound
Lü Yue-tao1，2， FENG De-yuan2， ZHANG Yong-jiu2， LIU Jiang-wei2， LIANG Xiao-li2
1Medical College, Shihezi University （Shihezi 832000, China）
2Department of General Surgery,Urumuqi General Hospital of Lanzhou Military Region of PLA （Urumuqi 830000, China）
【ABSTRACT】 Objective: To investigate the dynamic changes of plasma endotoxin and its roles in the secondary liver injury after intestinal perforation due to abdominal firearm wound. Methods: A total of 42 Chang-Bai piglets were randomized into 7 groups: control group , wounded 1 hour group, 2 hour group, 4 hour group, 8 hour group, 12 hour group and 24 hour group. Plasma endotoxin and serum ALT,AST levels were determined. The alterations of hepatic tissue were observed by light microscope. Results: Levels of plasma endotoxin and serum ALT、,AST in wounded groups were significantly elevated compared with control group. Plasma endotoxin reached the peak in 8 h, and kept it until 12 h （P>0.05）. Serum ALT, AST appeared two peaks in 2hrs and 12hrs （P<0.01） respectively . In addition, the level of plasma endotoxin was positively correlated with serum ALT, AST （r=0.534～0.352,all P<0.05）. Observed by light microscope, hepatocyte edema, metamorphosis and necrosis were gradually aggravated from 1h to 24hrs. Conclusion: Intestinal endotoxemia might play an important role in the secondary liver injury after intestinal perforation due to abdominal firearm wound.
【KEY WORDS】 Abdominal injuries·Firearm·Liver injuries·Endotoxins
严重创伤打击下，机体肠道屏障功能破坏可引起肠道细菌移位和内毒素血症，进而可诱发多器官损伤，肝脏是体内易受内毒素攻击的主要器官。本文采用腹部火器伤肠管穿透模型［1-2］，观察伤后血浆内毒素的动态变化及肝脏结构和功能改变，探讨内毒素在火器伤肠管穿透后继发性肝损伤中的作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组 选用解放军63650部队提供的健康长白仔猪42头，2～3个月龄，体质量（31.2±1.4） kg，雌雄不限。实验动物被随机分为7组：对照组和腹部火器伤肠管穿透伤后1、2、4、8、12和24 h实验组，每组6头。
1.2 实验方法
1.2.1 腹部火器伤模型 枪伤前动物常规禁食12 h，自由饮水。5%盐酸氯胺酮注射液20 mg/kg+0.05%硫酸阿托品注射液0.04 mg/kg对猪耳后肌肉注射麻醉后，将猪行走位悬吊于戈壁军用靶场门廊上，四肢自然下垂，完全暴露腹部，于脐水平后方2 cm处右侧腹壁皱襞下缘无毛区标记射击点。采用军用54式手枪，7.62 mm手枪弹，经专业机构校准：子弹出膛初速度430～435 m/s，弹丸重量5.5 g，撞击能量508.48～520.37 J，专业射手用手枪距猪侧腹壁30 cm处瞄准射击点，从右侧腹壁垂直射入，左侧对应位置射出弹头。对照组除不致伤外，其余步骤与致伤组相同。
1.2.2 标本采集 实验各组分别于伤后1、2、4、8、12和24 h各时相点用无热原注射器抽取猪耳缘静脉血，对照组回实验室后立即抽血，一部分置入无热原肝素抗凝试管，离心提取血浆，置入无热原试管-80 ℃保存用于内毒素检测，一部分置入肝生化负压储血管，用于ALT、AST检测。对照组抽血后立即开腹，实验组回实验室后于相应时相点抽血后麻醉开腹，每组动物均取肝左中叶下段肝组织，10%中性甲醛固定。
1.3 观察指标
1.3.1 血浆内毒素 显色基质鲎试剂试管法测定内毒素含量，操作按说明书进行。所用试剂为厦门鲎试剂厂产品。
1.3.2 血清生化 取血静置30 min离心后，东芝全自动生化分析仪（TBA-40FR）测血清中ALT、AST水平。
1.3.3 肝脏病理组织学观察 常规石蜡切片，HE染色后光镜下观察肝脏组织变化。
1.4 统计学处理 实验数据以x±s表示，用SPSS 13.0行单因素方差分析，LDS-t检验进行两两比较，两变量相关分析用Pearson直线相关分析。P≤0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 血浆内毒素的变化 实验组各组的血浆内毒素水平均高于对照组，并于伤后8 h达到高峰，伤后12 h仍维持在高峰值水平（P<0.05, 表1）。
2.2 血清转氨酶的变化 伤后各组血清ALT、AST水平均高于对照组，并于伤后2 h和12 h出现2个高峰，第2个高峰值＞第1个高峰值（P＜0.05），见表1。
2.3 Pearson直线相关分析 相关分析表明，伤后内毒素与ALT、AST水平均呈正相关，r分别为0.534和0.352（P<0.05）。
2.4 肝脏病理形态学变化 对照组肝组织光镜下可见肝细胞索排列整齐，肝细胞染色一致，中央静脉和血窦内皮完整。实验组伤后1、2和4 h组肝组织出现肝窦充血且肝细胞水肿、变性逐渐加重，伤后8、12和24 h组除有上述病变外，还出现逐渐加重的肝细胞点状坏死、灶状坏死、炎症细胞浸润（图1）。
3 讨论
腹部火器伤在历次战争中占病员总数的6%左右，其具有肠穿孔率高、多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）发生率高的特点［3］。肠道是机体最大的细菌和内毒素贮库，被认为是MODS始动器官，在创伤和感染等应激情况下，肠道的屏障功能受到削弱或损害，可使大量细菌和内毒素经由门静脉和肠系膜淋巴系统侵入血循环，造成内毒素血症和细菌移位［4］。肝脏是清除内毒素的主要器官，同时也是内毒素血症时最易受损的器官之一。
本研究采用腹部火器伤肠管穿透模型，其导致内毒素血症的机制主要包括：1）直接造成动物肠穿孔、肠坏死严重破坏肠道的屏障功能；2）导致肠道内细菌和外界环境中的细菌经肠穿孔和局部伤口进入腹腔大量繁殖；3）枪弹远达效应可以直接造成肝脏的急性损伤［2］（考虑此为在伤后2 h出现一次ALT、AST高峰的原因）。由于上述原因可导致伤后大量内毒素进入血循环，伤后1 h血浆内毒素水平即显著高于对照组。入血循环的内毒素又可诱发肝细胞的一系列损伤反应，使肝损伤不断加重。这样内毒素血症与肝损伤形成恶性循环，使血浆内毒素与ALT、AST水平逐渐升高，血浆内毒素伤后8 h达到高峰，伤后12 h仍维持在高峰值水平，ALT、AST于12 h出现一次比2 h更高的高峰值（P<0.01）。伤后24 h内毒素与ALT、AST水平均有所下降，但仍显著高于对照组，考虑下降原因为机体抗炎症反应被充分激活所致或可能与肝细胞膜开始修复有关。
相关分析表明，伤后内毒素与ALT、AST水平均呈正相关，r分别为0.534、0.352（P<0.05），并且内毒素逐渐升高的趋势与肝脏结构损伤的逐渐加重趋势基本一致。可见内毒素血症在腹部火器伤后继发肝损伤中起重要作用。内毒素化学成分为脂多糖（lipopolysaccharide, LPS），LPS除可通过肝细胞膜特异性受体介导及非特异性胞膜结合两种方式进入肝细胞内，直接损伤肝细胞外，还可与肝内非实质细胞（主要是Kupffer细胞）细胞膜上的特异受体CD14及Toll样受体4（Toll like receptor 4，TLR4）结合，激活这些细胞后通过多条信号转导通路诱导细胞内TNF-α、IL-6等多种炎性介质大量生成［5］，组成复杂炎症网络造成肝细胞损伤。另外，内毒素还能通过激活单核－巨噬细胞系统，介导、诱发全身炎症反应［6］，导致肝损伤。
总之，腹部火器伤肠管穿透后由于其特殊的致伤机制，导致内毒素进入血液循环时间早，造成严重的内毒素血症，可以诱发肝损伤。本研究结果提示早期对内毒素血症预防和治疗，可能是防止及减轻腹部火器伤后继发肝损伤的一个重要途径。
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