脑梗死急性期大鼠胃黏膜损伤情况及意义

安朋朋，张毅，王君，官庆华，任志珍，宋永欣，丁良，唐明

(1 青岛市海慈医疗集团，山东青岛266000；2 青岛市市南区社区卫生服务中心；3青岛市第三人民医院)

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胎牛血清(FBS) 　　　　　　　　　　三磷酸腺苷(ATP)　　　　　　　　天冬氨酸转氨酶(AST)

丙氨酸转氨酶(ALT)　　　 人类免疫缺陷病毒(HIV)　　　 获得性免疫缺陷综合征(AIDS)

甲型肝炎病毒(HAV)　　　 乙型肝炎病毒(HBV)　　　 丙型肝炎病毒(HCV)

甘油三酯(TG)　　　 总胆固醇(TC)　　　 低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)

高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)　　　 核因子-κB(NF-κB)　　　 磷酸盐缓冲液(PBS)

肿瘤坏死因子(TNF)　　　 干扰素(IFN)　　　 一氧化氮(NO)

白细胞介素(IL)　　　 辅助性T淋巴细胞(Th)　　　 精制结核菌素试验(PPD)

自然杀伤细胞(NK细胞)　　　 人类白细胞抗原(HLA)　　　 乳酸脱氢酶(LDH)

信使RNA(mRNA)　　　 血红蛋白(Hb)　　　 红细胞(RBC)

白细胞(WBC)　　　 血小板(PLT)　　　 C反应蛋白(CRP)

弥漫性血管内凝血(DIC)　　　 凝血酶时间(TT)　　　 活化部分凝血活酶时间(APTT)

纤溶酶原激活物抑制物(PAI)　　　 凝血酶原时间(PT)　　　 纤维蛋白降解产物(FDP)

严重急性呼吸综合征(SARS)　　　 动脉血氧分压(PaO2)　　　 动脉血二氧化碳分压(PaCO2)

红细胞沉降率(ESR)　　　 变异系数(CV)　　　 Glasgow昏迷评分(GCS)

Glasgow预后评分(GOS)　　　 体质量指数(BMI)　　　 世界卫生组织(WHO)

磁共振成像(MRI)　　　 T1加权成像(T1WI)　　　 T2加权成像(T2WI)

磁共振弥散张量成像(DTI)　　　 磁共振弥散加权成像(DWI)　　　 数字减影血管造影(DSA)

电子计算机体层扫描(CT)　　　 正电子发射断层扫描(PET)　　　单光子发射计算机断层扫描(SPECT)

聚合酶链反应(PCR)　　　 酶联免疫吸附测定(ELISA)　　　实时定量聚合酶链反应(real-time PCR)

逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)　　　 重症监护病房(ICU)　　　 苏木素-伊红(HE)

应激性溃疡是脑梗死急性期常见并发症之一[1]。据统计，重症脑梗死患者出现应激性溃疡并发上消化道出血的概率为16%～47%，而消化道出血后患者病死率达50%以上[2～4]。在引起消化道应激损伤的诸多因素中，胃酸分泌增多被认为是导致胃黏膜损伤的一个重要原因。胃泌素(GAS)是促进胃酸分泌的最重要的胃肠激素之一。脑梗死后应激性溃疡发生可能与GAS分泌增多引起胃酸分泌增加，从而引起黏膜糜烂、出血等应激性反应有关[5～7]。2015年9月～2016年9月，我们观察了脑梗死急性期大鼠血清GAS分泌及其胃黏膜损伤变化，现分析结果，探讨胃黏膜损伤的原因。

1　材料与方法

1.1材料清洁级健康雄性Wistar大鼠56只，10周龄，体质量180～220 g，购自山东中医药大学动物实验中心。所有大鼠分笼饲养，自由饮水、进食，室温(20±2)℃，相对湿度50%～70%。PHY-Ⅲ型病理组织漂烘仪、BMJ-Ⅲ型病理组织包埋冷冻台，常州市中威电子仪器有限公司；420型电热恒温培养箱，山东潍坊精鹰医疗器械有限公司；TP1020型脱水机、EG1150H型石蜡包埋机、RM2135型石蜡切片机，德国莱卡公司；BX60-3dFB3-201万能显微镜，日本Olympus公司；GAS放射免疫分析试剂盒，北京北方生物技术研究所有限公司。

1.2脑梗死模型建立所有大鼠适应性喂养1周，按随机数字表法分为对照组8只、假手术组24只、脑梗死组24只。脑梗死组采用改良Longa线栓法[8]制备大脑中动脉闭塞(MCAO)所致的局灶性脑缺血模型。假手术组只结扎血管，不插入尼龙鱼线。对照组不予特殊处理。造模大鼠苏醒后立即进行神经功能缺损评分(Zea Langa法)，如出现同侧Horner征及对侧肢体偏瘫，前爪不能完全伸直，站立时向病灶对侧倾倒，行走时向病灶对侧转圈，即为造模成功。实验过程中剔除因手术、麻醉意外等原因死亡或术后存活时间未达取材要求的动物，同时按要求补入相应数量动物入组。本研究脑梗死组均制模成功。

1.3相关指标观察

1.3.1血清GAS水平脑梗死组分别于造模成功第1、4、7天各随机取8只，10%水合氯醛0.35 mL/100 g腹腔注射麻醉，仰卧位固定于手术台，无菌条件下打开腹腔，下腔静脉取血2 mL置于非抗凝管，4 ℃ 3 000 r/min离心10 min，取血清，-70 ℃保存。采用放射免疫法检测血清GAS。假手术组同时间各随机取8只，对照组任意时间，同法检测血清GAS。

1.3.2胃黏膜病理评分各组动物于取血后立即断头处死，迅速沿胃大弯处剪开胃，使用生理盐水冲洗干净后展平，肉眼观察胃黏膜损伤情况，并进行胃黏膜病理评分。参照文献[9]标准对胃黏膜损伤进行病理评分。

1.3.3胃黏膜组织病理变化肉眼观察后立即取胃自贲门至幽门宽约0.5 cm的条形组织放入10%甲醛溶液中固定24 h，蒸馏水冲洗24 h，脱水、透明、浸蜡、包埋，4 μm厚连续切片。将切片裱于载玻片上，置于70 ℃恒温箱中烤片30 min，HE染色，显微镜下观察胃黏膜组织病理变化。

2　结果

2.1各组血清GAS水平比较脑梗死组各时间血清GAS水平较对照组及假手术组均升高(P均<0.05)，对照组与假手术组各时间血清GAS水平比较P均>0.05；随造模时间延长，脑梗死组血清GAS水平逐渐下降(P均<0.05)。见表1。

表1　各组血清GAS水平比较

注：与对照组比较，*P<0.05；与假手术组比较，#P<0.05；与同组造模1天比较，△P<0.05；与同组造模4天比较，▲P<0.05。

2.2各组胃黏膜大体形态变化及胃黏膜病理学评分比较对照组胃黏膜呈粉红色，表面光滑，皱褶明显，弹性正常，多呈纵向分布。假手术组胃黏膜颜色稍暗，黏膜完整，无溃疡或破损，无出血点，造模1、4、7天变化不明显。脑梗死组造模1天胃黏膜呈淡白色，胃黏膜明显充血水肿；造模4天可见胃黏膜糜烂或兼有白色斑块，溃疡呈不规则瘀斑，表面有单一或散在血样物质附着，胃弹性减弱；造模7天与造模1天时差别不明显。

对照组及假手术组造模后各时间胃黏膜病理评分均为0分。脑梗死组造模1天胃黏膜病理评分为(3.31±0.32)分，造模4天为(3.86±0.38)分，造模7天为(3.26±0.51)分；脑梗死组各时间胃黏膜病理评分均较对照组、假手术组同期升高(P均<0.05)，假手术组与对照组比较P均>0.05；脑梗死组造模4天胃黏膜损伤病理评分较造模1、7天明显升高(P均<0.05)，造模1天与造模7天比较P>0.05。

2.3各组胃黏膜组织病理变化对照组胃组织黏膜、黏膜下、肌层、浆膜层层次清晰，黏膜腺体排列规则，黏膜上皮细胞结构完整，未见明显缺损、脱落及炎细胞浸润，黏膜层和黏膜下血管未见明显异常，未见明显充血、出血及瘀血。假手术组造模后各时间点胃黏膜表面均光滑，胃组织弹性正常，黏膜层偶有充血水肿，其程度较脑梗死组轻，无糜烂、溃疡面及出血点。脑梗死组造模1天胃组织黏膜下、肌层、浆膜层层次尚清晰，黏膜腺体排列不规则，部分细胞变性、坏死，可见浅表黏膜脱落、缺损，部分区域可见水肿及灶状充血、出血，炎细胞浸润明显；黏膜下层水肿，毛细血管扩张；造模4天胃黏膜腺体排列不规则，并较造模1天加重，固有层见大片状变性、坏死，周围腺上皮细胞增生，炎细胞浸润明显，可见明显充血、水肿及炎细胞浸润；造模7天胃黏膜腺体排列不规则、充血水肿较造模4天减轻，可见充血及出血点，偶可见糜烂。

3　讨论

应激性胃黏膜损伤以并发应激性溃疡大出血最为凶险，以胃肠瘫痪、分泌吸收衰竭、细菌易位最为难治。目前认为，脑梗死急性期应激性溃疡的发生是由于机体神经内分泌失调，作用于胃、十二指肠，导致胃肠屏障功能紊乱，胃黏膜微循环障碍，结构和形态发生改变，使胃黏膜保护机制减弱所致[10]。应激性溃疡以高胃酸分泌为特征，胃酸分泌增多是消化道黏膜应激损伤的重要诱因[11]。在应激状态下，催产能神经及迷走神经内的胃泌素细胞分泌异常活跃，导致血浆GAS水平明显增高，GAS受体通过一系列信号转导通路，引起胃酸分泌异常增多[12]。胃酸分泌增多可激活大量胃蛋白酶原，使其破坏胃黏膜能力增强，导致黏膜损伤；同时胃黏膜内H+显著升高，H+弥散反渗增强，过多H+可刺激肥大细胞释放组织胺，使胃黏膜毛细血管通透性增加[13]，引起胃黏膜水肿、出血；若病变持续，黏膜可发生糜烂和溃疡，形成应激性溃疡。因此推测，脑梗死患者胃肠功能障碍的发生可能与高GAS血症有关[14]。本研究对照组和假手术组各时间血清GAS水平比较差异无统计学意义，胃黏膜损伤均不明显；脑梗死组造模1周内血清GAS水平明显升高，但其水平随造模时间延长逐渐降低，胃黏膜损伤程度与血清GAS水平变化不同，造模4天胃黏膜损伤程度最重。提示高GAS血症并非导致胃黏膜损伤的主要因素，其发生可能与脑梗死病情发展有关。

本研究还发现，脑梗死组胃黏膜上皮细胞大量变性、坏死，浅表黏膜脱落、缺损，脱落的黏膜糜烂，重者累及黏膜下层，造模4天胃黏膜组织病理变化最明显，而对照组和假手术组胃黏膜组织病理则无明显变化。研究发现，手术创伤本身也可引起机体应激反应[15]。本研究假手术组亦遭受手术创伤应激却未出现明显的胃黏膜改变，我们考虑可能与应激程度和方式有关，假手术组单纯手术刺激可能不足以激活大鼠机体应激系统，脑血管闭塞本身、梗死部位脑血管的供血脑区神经功能障碍等均可能是激活此过程的因素。

本研究结果还显示，胃黏膜损伤与临床上急性期脑水肿出现高峰时间相吻合，胃黏膜损伤在脑梗死1天已经开始，甚至更早，可能是脑梗死早期应激导致机体交感神经兴奋，胃部血管收缩甚至痉挛，导致胃黏膜血流量减少、胃酸分泌过多，胃黏膜屏障遭到破坏[16]；至脑梗死4天时，胃黏膜损害持续加重，可能原因是脑梗死病灶持续存在以及脑水肿加重，颅内压增高，直接或间接影响丘脑、丘脑下部、延髓迷走神经核的功能或结构，致使胃黏膜缺血缺氧加剧，胃酸及胃蛋白酶等分泌过多，同时黏膜保护性物质逐渐减少及细胞因子、自由基损伤，进一步加剧了胃黏膜损伤。脑梗死7天时胃黏膜损伤有所改善，可能是脑水肿逐渐缓解，中枢神经系统对胃肠系统的调节回归正常，胃局部血流逐步恢复，其并发的胃黏膜溃疡亦随之减轻。

综上所述，脑梗死急性期胃黏膜的损伤与脑梗死病情发展密切相关。但脑与胃之间具体的反馈及负反馈机制尚不明确，还有待于进一步深入研究。

参考文献：

[1] Cheng TJ, Guo HR, Chang CY, et al. The association between peptic ulcer disease and ischemic stroke: a population-based longitudinal study[J]. Medicine (Baltimore), 2016,95(22):e3797.

[2] Liu B, Liu S, Yin A, et al. Risks and benefits of stress ulcer prophylaxis in adult neurocritical care patients: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J]. Crit Care, 2015(19):409.

[3] 杨秀丽，安朋朋，王成岗，等.脑梗死急性期并发胃肠动力障碍1206例临床分析[J].中国老年学杂志，2012，32(11)：2410-2411.

[4] Li Y, Tian D. Correlation between apoptosis and TGF-β1 expression in the mucosal epithelium of rat small intestine in a cold stress state[J]. Exp Ther Med, 2013,5(5):1456-1460.

[5] 李杰,陈旭义,刘小伟,等.重型颅脑创伤继发应激性溃疡的机制及治疗研究进展[J].山东医药,2015，55(16)：99-101.

[6] Buendgens L, Koch A, Tacke F. Prevention of stress-related ulcer bleeding at the intensive care unit: risks and benefits of stress ulcer prophylaxis[J]. World J Crit Care Med, 2016,5(1):57-64.

[7] Colgan SP, Campbell EL, Kominsky DJ. Hypoxia and mucosal inflammation[J]. Annu Rev Pathol, 2016(11):77-100.

[8] Longa EZ, Weinstein PR, Carlson S, et al. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats[J]. Stroke, 1989,20(1):84-91.

[9] Morini G， Grandi D. Methods to measure gastric mucosal lesions in the rat[J]. Curr Protoc Toxicol, 2010,21(2):1-15.

[10] Canavero I, Sherburne HA, Tremble SM, et al. Effects of acute stroke serum on non-ischemic cerebral and mesenteric vascular function[J]. Transl Stroke Res, 2016,7(2):156-165.

[11] Keshavarzi Z, Rezapour TM, Vatanchian M, et al. The effects of aqueous extract of Aloe vera leaves on the gastric acid secretion and brain and intestinal water content following acetic acid-induced gastric ulcer in male rats[J]. Avicenna J Phytomed, 2014,4(2):137-143.

[12] 李红,安朋朋,王燕燕,等.急性脑梗死患者血清胃泌素水平变化的探讨[J].标记免疫分析与临床,2013,20(3):158-160.

[13] Kangwan N, Park JM, Kim EH, et al. Quality of healing of gastric ulcers: natural products beyond acid suppression[J]. World J Gastrointest Pathophysiol, 2014,5(1):40-47.

[14] Kemp WJ, Bashir A, Dababneh H, et al. Cushing′s ulcer: further reflections[J]. Asian J Neurosurg, 2015,10(2):87-94.

[15] Walker FR, Jones KA, Patience MJ, et al. Stress as necessary component of realistic recovery in animal models of experimental stroke[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2014,34(2):208-214.

[16] Zhao H, Han Z, Ji X, et al. Epigenetic regulation of oxidative stress in ischemic stroke[J]. Aging Dis, 2016,7(3):295-306.