作者：陈 浩1，李寿柏2，程韵枫3，胡伟明4，田伯乐4，张肇达

【摘要】  目的  探讨L-精氨酸 (L-Arginine，L-Arg)对大鼠胰腺移植缺血再灌注(I/R)损伤的影响及其机制。方法  SD大鼠作为供、受体行胰腺移植术，给予不同方式处理：假手术组(Sham)：只行开腹术；对照组(Control)：只行胰腺移植术，不行预处理；缺血预处理组(IPC)：在供胰切取前阻断血供10min，然后再灌注10min；L-精氨酸组(L-Arg)：行胰腺移植术，再灌注前先经下腔静脉注射L-Arg 10mg/kg体重；L-硝基精氨酸甲酯组(L-NAME)：供胰切取时阻断血供10min，再灌注10min；然后行移植术，在再灌注前，先经下腔静脉缓慢注射L-NAME 10mg/kg体重。各组手术完成后，于再灌注6h检测血清淀粉酶、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和一氧化氮(NO)水平，胰腺细胞凋亡指数、胰腺细胞bcl-2蛋白表达情况和胰腺组织病理改变。结果  L-Arg和IPC都降低TNF-α水平(P<0.01)和细胞凋亡水平(P<0.01)，NO水平升高(P<0.01)。而L-NAME可阻断该保护效应。IPC和L-Arg均能激活bcl-2蛋白的表达。结论  L-Arg可以模拟IPC对大鼠胰腺移植I/R损伤的保护作用，其机制与合成NO，激活bcl-2基因的表达有关。
   
    【关键词】  缺血；再灌注损伤；胰腺移植；一氧化氮
    
    
    
    【Abstract】  Objective  To study the protective effect of L-Arginine on ischemia reperfusion (I/R) injury associated with rat pancreas transplantation and to define a possible mechanism.Methods  On the model of pancreas transplantation， male SD rats were randomly assigned to five groups (20 rats in each group)： Sham group(S)： laparotomy only； Control group(C)： pancreas transplantation only； IPC group： donor pancreas underwent ischemic preconditioning (IPC) procedure (10-min ischemia and 10-min reperfusion) before harvest and transplant；L-Arginine group： L-Arg (10mg/kg) was injected into recipient animal via inferior vena cava before transplant； L-NAME group： donor pancreas underwent (IPC) procedure (10-min ischemia and 10-min reperfusion) before harvest and L-NAME (10mg/kg) was injected into recipient animal via inferior vena cava before transplant. Serum amylase， tumor necrosis factor-α(TNF-α) and nitric oxide (NO) levels， apoptosis index of pancreas cells， bcl-2 protein and pancreatic pathological changes were determined 6 h after the operation was completed.Results  The significantly decreased values of TNF-α and pancreas cells apoptosis levels but significantly increased NO content showed that L-arginine preconditioning can simulates the protective effects of IPC against I/R injury associated with pancreas transplantation， L-NAME can attenuate these protective effects. Both the IPC and L-arginine can decrease the apoptosis of pancreas cells by increasing bcl-2 gene expression.Conclusion  L-arginine can simulate the protective effects of IPC against I/R injury associated with pancreas transplantation by producing NO and stimulating bcl-2 gene expression.
   
    【Key words】  ischemia； reperfusion injury； pancreas transplantation； nitric oxide
   
    缺血预处理(IPC)能有效预防组织器官的缺血再灌注(I/R)损伤，但其应用并不方便。预处理研究的重要进展之一，是从缺血预处理发展到药物预处理，即用药物代替缺血刺激，产生预处理样保护效应。
   
    本实验在大鼠全胰十二指肠移植模型基础上，观察一氧化氮(NO)的前体物质L-精氨酸(L-Arginine，L-Arg)对I/R损伤的影响，并探讨其可能机制。
   
    1  材料与方法
   
    1.1  动物分组和操作  雄性SD大鼠，体重250～300g，由四川大学华西医学中心实验动物中心提供。将大鼠随机分为5组(n=20，供受体各10只)：假手术组(Sham组)：只行开腹术；对照组(Control组)：只行胰腺移植术，不行预处理；缺血预处理组(IPC组)：在供胰切取前作缺血预处理(阻断血供10min，然后再灌注10min)；L-精氨酸组(L-Arg组)：行胰腺移植术，在供胰再灌注前，先经下腔静脉注射L-Arg (Sigma公司)10mg/kg体重；L-硝基精氨酸甲酯组(L-NAME组)：供胰切取前作缺血预处理(阻断血供10 min，再灌注10 min)，然后行移植术，在供胰再灌注前，先经下腔静脉缓慢注射L-NAME (Sigma公司) 10mg/kg体重。 大鼠全胰十二指肠移植模型参照Lee等的方法［1］。大鼠于再灌注6h时，开腹取静脉血及胰腺组织送检。
   
    1.2  观察指标及检测方法   (1)血清淀粉酶测定：由四川大学华西医院检验科日立2000型全身自动生化分析仪测定。(2)血NO水平，按一氧化氮合酶酶法试剂盒 (晶美生物工程有限公司)说明测定。(3)血TNF-α水平，按大鼠TNF-α ELISA试剂盒(晶美生物工程有限公司)说明测定。(4)胰腺bcl-2蛋白表达水平，按bcl-2免疫组化染色试剂盒(博士德生物工程有限公司)说明测定，结果判断：以细胞核膜、胞浆出现棕黄色颗粒为bcl-2基因蛋白表达阳性。根据细胞染色强度与阳性对照片(＋＋)的比较分为强阳性(＋＋＋)，中等度阳性(＋＋)，弱阳性(＋)和阴性(－)；在同一切片中阳性细胞总数＞30%判为阳性。如强阳性或（和）中等度阳性细胞总数>30%判为过表达。(5)胰腺细胞凋亡指数，由四川大学华西医院肿瘤中心流式细胞仪检测。 (6)胰腺病理，标本HE染色，送四川大学华西医院病理科。
   
    1.3  统计学方法  所有数据均以均数±标准差（x±s）表示，采用方差分析和q检验，计数资料用χ2检验，以P<0.05为差异有显著性标准。
   
    2  结果
   
    2.1  血清淀粉酶  各移植组水平明显高于Sham组（S组，P<0.01）；IPC组、L-Arg组水平略低于Control组（C组）和L-NAME组，但差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

注：与S组比较，*P<0.01

    2.2  血NO水平  C组和L-NAME组明显低于S组（P<0.01）；L-Arg组明显高于S组（P<0.01）；IPC组和L-Arg组明显高于C组（P<0.01）；L-Arg组又高于IPC组（P<0.05），见表2。

表2  各组血NO浓度  （x±s，μmol/L）

注：与S组比较，*P<0.01；与C组比较，#P<0.01；与IPC组比较，△P<0.05

    2.3  血TNF-α水平  各移植组水平均高于S组（P<0.01）；IPC组和L-Arg组明显低于C组（P<0.01）；L-NAME组高于IPC组（P<0.05），见表3。

表3  各组血TNF-α水平（x±s，μg/L）

注：与S组比较，*P<0.01；与C组比较，#P<0.01；与IPC组比较，△P<0.05

    2.4   bcl-2蛋白表达  bcl-2蛋白表达在IPC组和L-Arg组明显，C组和L-NAME组不明显（P<0.01），见表4。

表4  各组bcl-2蛋白表达情况  例（%）

注：与S组比较，*P<0.01；与C组比较，#P<0.01

    2.5  胰腺细胞凋亡指数  各移植组细胞凋亡水平明显高于S组（P<0.01）；IPC组和L-Arg组水平明显低于C组（P<0.01）；L-NAME组水平高于IPC组（P<0.05），见表5。

表5  各组胰腺细胞凋亡水平  （x±s，%）

注：与S组比较，*P<0.01；与C组比较，#P<0.01；与IPC组比较，△P<0.05

    2.6  病理学检查结果  S组胰腺小叶腺泡组织分布均匀，间质无水肿、充血、无炎性细胞浸润；C组和L-NAME组胰腺充血明显，水肿中度，浸润的炎性细胞明显增多；IPC组和L-Arg处理组充血水肿及炎性细胞浸润程度有所改善。
   
    3  讨论
   
    胰腺移植术后由于胰腺的I/R损伤，胰腺炎的发生率为10%～30%，并导致局部和全身并发症，严重者引起移植物早期或晚期无功能甚至死亡［2］