全胃肠外营养对肝硬化大鼠肝脏的影响

1、    全胃肠外营养对肝硬化大鼠肝脏的影响        摘要目的探讨合理全胃肠外营养(TPN)对硬化肝的影响，以便预防和治疗TPN相关的并发症。方法Wistar大鼠分为3组：正常组8只，肝硬化对照组6只，肝硬化TPN组7只。观察大鼠生存情况，各组大鼠实验前后体重、肝重/体重比值的变化，TPN组大鼠氮平衡情况，肝功能、肝甘油三酯(TG)、胆固醇(CHO)含量、门静脉血胰岛素、C肽、胰高血糖素浓度的变化以及肝脏病理组织学改变的情况。结果除TPN组一只大鼠因输液过快，肺水肿死亡外

2、，其余大鼠均成活，实验前后体重无明显变化。与对照组比较，TPN组血清TBIL、AST和ALT无显著性差异(P0.05)，ALB、A/G比值明显降低(P0.05)，肝TG、CHO含量明显升高(P0.05)，门静脉血胰岛素、C肽浓度升高不明显，而胰高血糖素浓度明显升高(P0.05)。肝脂肪变性程度，正常组为0级，对照组级，TPN组级。电镜观察，肝细胞质内对照组有少量的脂肪滴，而TPN组有多量的脂肪滴，两组肝细胞质内线粒体均轻度肿胀。结论合理的TPN对硬化肝仍有损害，且TPN也未能增加血清白蛋白浓度，因此硬化肝TPN时必须预防和治疗进一步的肝损害，且必须用白蛋白强化。关键词全胃肠外营养肝硬化大鼠 E

3、ffects of total parenteral nutrition on liver in the cirrhotic ratsLuo Shimin, Liang Lijian.Department of Hepatobiliary Surgery, the First Affiliated Hospital of Sun Yan-Sen University of Medical Sciences, Guangzhou 51 0080AbstractObjective To investigate the effects of adequate t otal parent eral n

4、utrition(TPN) on cirrhotic liver. MethodsWistar rats were divided into 3 groups: normal group (n=8), cirrhotic TPN group (n=7), and cir rhotic control group (n=6). Survival rate, body weight, live/body weight ratio, nitrogen balance, liver function, hepatic triglycerin (TG) and cholesterol (CHO) , t

5、he level of portal insulin, C-peptide and glucagon were measured, and histol ogic changes of the liver were observed. ResultsAll animals s urvived but one rat died of pneumonedema in TPN group, and body weight had not c hanged significantly. Compared with the control group, serum TBIL ,AST and ALT h

6、ad not significantly changes (P0.05), ,ALB and A/G ratio were decreased sig nificantly (P0.05), Live r TG and CHO were increased significantly (P0.05), the level of portal gluca gon was increased significantly (P0.05) but portal insulin, C-peptide we re not. On the side of the degree of fatty degene

7、ration in the liver, normal gro up was class 0, while control group and TPN group, respectively, belong to class and class . Observed by electron microscopy showed that hepatocytes have minimal lipid droplets on the control group but a lot of on the TPN group, while mitoch ondria of both groups was

8、slight swelling. Conclusion Adequa t e TPN injuries the cirrhotic liver, and TPN also can't increased the level of se rum ALB. The further injury must prevent when adminstration TPN on cirrhotic liver and AL B infusion is advised.Key wordsTotal parenteral nutrition(TPN)CirrhosisRat国内外肝硬化病人全胃肠外营养

9、(TPN)时常使用多种护肝药物和白蛋白等，因此，TPN对肝硬化病人影响的结论有一定的片面性，而且，肝硬化TPN的实验研究甚少。本文旨在探讨合理TPN对硬化肝的影响，为预防和治疗TPN相关的并发症奠定基础。材料和方法一.制备肝硬化大鼠模型清洁级Wistar大鼠(中山医科大学实验动物中心提供)17只，雄性，体重218g245g，称重后每周2次皮下注射60%四氯化碳油溶液0.3mL/100g体重(每ml内含CCl40.6mL，中性豆油0.4mL)，共10周，实验过程中自由进食，用5%乙醇水溶液代替其饮用水，实验期间死亡4只。13只大鼠造模成功后恢复2周。二.TPN动物模型制作方法同过去报道1。三.动

10、物分组实验动物分为3组：A组，正常组(n=8)，自由摄取食物和水；B组，肝硬化对照组(n=6)，用肝素维持静脉导管通畅，自由摄取食物和水；C组，肝硬化TPN组(n=7)，禁食。四.营养液的配制及输液的管理参照Tao的方案2，每只大鼠给予非蛋白质热量53kcal，氮量366mg，热氮比为149kcal1g，脂肪乳剂提供40%的热量。具体为：50%葡萄糖注射液16mL，肝安注射液30mL，20%Lipofundin(MCT/LCT)11mL,Addamel0.3mL，Soluvit0.3mL，Vitalipid0.3mL，10%KCl0.3mL，肝素50u。24小时恒速输注，实验进行7天。室温控制

11、在25左右，每天光照12小时，相对湿度控制在35%45%。每天仔细观察大鼠的精神状态，有无哮喘，输液管有无松动扭曲等。严格遵循无菌原则，营养液当天配制，每2天更换1次输液管，实验室内每天紫外线消毒。五.220L)中备用(检测胰高血糖素用)，另2mL加入不抗凝试管中备用(检测胰岛素、C肽用)。自腹主动脉抽血2mL，离心分离血清，用于检测肝功能。用4生理盐水从门静脉灌洗肝脏，干净后取肝脏，称重，部分新鲜肝组织作苏丹、染色及肝脂测定。部分肝组织用2.5%戊二醛加1%多聚甲醛固定，置于4冰箱备用(电镜检测用)。六.观察指标(一)大鼠生存情况：精神状态，活动情况，对外界刺激反应。(二)各组大鼠实验前后体

12、重、肝重/体重比值的变化。(三)C组大鼠氮平衡情况。(四)肝功能测定：血清TBIL、AST、ALT、ALB、A/G。(五)肝脂测定：参照Carlson介绍的方法3。自动生化分析仪测TG、CHO含量。(六)门静脉血胰岛素、C肽、胰高血糖素浓度的测定：采用125I标记的放射免疫分析方法测定，按药盒(北京北方生物技术研究所)说明书操作。(七)肝脏病理组织学检查：HE染色、苏丹、染色和透射电子显微镜检查。七.统计方法采用方差分析及t检验，P0.05为有统计学意义。结果一.各组大鼠生存的情况C组有一只大鼠因输液过快，肺水肿死亡而排除实验外，其他大鼠均成活。A组大鼠活动如常、机警，毛发有光泽。B组大鼠精神

13、萎靡，毛发蓬乱无光泽，活动减少。C组大鼠的一般状态与B组相似。二.各组大鼠实验前后体重、肝重/体重比值的变化与A组比较，B组大鼠体重增长缓慢，肝重/体重比值增加。C组大鼠实验前后体重无明显差别。C组与B组比较，肝重/体重比值无明显差别。详见表1。表1各组大鼠实验前后体重、肝重/体重比值的变化(±s)组别例数实验前体重(g)实验后体重(g)体重变化(g)肝重/体重比值(%)A8380.63±13.09399.50±13.25+18.88±0.993.13±0.19B6318.17±7.11*332.67±7.39*+14.50

14、±1.874.71±0.44*C6318.67±5.32316.83±5.00#-1.83±3.60#4.79±0.27*B组比A组，P0.05；#C组比B组，P0.05。 三.C组大鼠总氮平衡的情况C组大鼠能维持正氮平衡，总氮平衡为(123.3±25.8)mg/kg/d。四.各组大鼠肝功能的变化血清TBIL各组之间无明显差别。血清AST、ALT，B组比A组升高明显，C组比B组高，但无统计学意义(P0.05)。血清ALB、A/G比值，B组比A组降低明显，C组比B组降低明显。详见表2。表2各组大鼠肝功能的变化(±s)

15、组别TBIL(mol/L)AST(u/L)ALT(u/L)ALB(g/L)A/GA12.40±3.22156.75±28.7853.63±10.6938.75±1.671.22±0.07B13.03±2.68264.00±23.57*106.00±23.98*32.17±2.86*1.01±0.11*C13.18±2.14269.50±26.74117.67±25.0225.83±1.94#0.83±0.07#*B组比A组，P0.05；#C组比B

16、组，P0.05 五.各组大鼠肝脂含量的变化肝TG含量，B组比A组升高明显，C组比B组升高明显。肝CHO含量，B组比A组高，但无统计学意义(P0.05)，C组比B组升高明显。详见表3。表3各组大鼠肝脂含量的变化(±s)组别肝TG(mol/g肝)肝CHO(mol/g肝)A5.15±0.765.59±0.66B9.05±0.78?6.30±0.65C26.58±2.76#10.20±0.83#*B组比A组，P0.05；#C组比B组，P0.05。 六.各组大鼠门静脉血胰岛素、C肽、胰高血糖素浓度的变化门静脉血胰岛素浓度，B组比A组下

17、降明显，C组比B组升高明显。门静脉血C肽浓度，B组比A组下降明显，C组比B组高，但无统计学意义(P0.05)。门静脉血胰高血糖素浓度，B组比A组升高明显，C组比B组升高明显。详见表4。表4各组大鼠门静脉血胰岛素、C肽、胰高血糖素浓度的变化(±s)组别胰岛素(u/ml)C肽(ng/ml)胰高血糖素(pg/ml)JPA28.71±1.830.23±0.02208.34±15.10B18.62±2.01*0.16±0.02*308.52±16.20*C22.67±1.93#0.17±0.01389.44

18、7;14.76#*B组比A组，P0.05；#C组比B组，P0.05。 七.各组大鼠肝脏病理变化(一)肉眼所见A组大鼠肝脏质地均匀，表面平滑。B、C组大鼠肝脏质地柔韧，呈颗粒状肝硬化。(二)镜下所见肝脏HE染色，苏丹、染色镜下观察。参照Ruwart有关脂肪变性程度(0级)分级标准4进行比较，A组为0级、B组级，C组级。八.电镜观察结果A组肝细胞分布均匀，线粒体正常。B组细胞质内有少量的脂肪滴，线粒体轻度肿胀，基质电子密度轻度减低，嵴大致正常，粗面内质网减少。C组细胞质内有多量的脂肪滴，余与B组类似。讨论一.四氯化碳(CCl4)诱发大鼠肝硬化模型特点文献报道5，应用四氯化碳皮下注射加乙醇口服的方法

19、复制大鼠肝硬化，其模型较稳定，且形成肝硬化的大鼠能够耐受较长时间的手术。我们采用这种方法也取得了满意的效果。大鼠肝硬化形成后，血清TBIL无明显变化，与文献报道一致6，可能因为部分肝细胞功能正常，但血清AST、ALT均有升高，血清ALB、A/G比值均下降，说明肝硬化大鼠肝脏功能有一定程度的损伤。肝硬化大鼠肝TG含量增加，肝CHO含量无明显改变，肝组织HE染色和苏丹、染色呈级脂肪变性，我们认为肝硬化时肝功能损害对肝脂肪代谢有一定程度的影响。电镜观察示肝细胞线粒体轻度肿胀，基质电子密度轻度减低。肝硬化大鼠门静脉血胰岛素浓度降低，C肽浓度降低，进一步提示CCl4对胰岛B细胞有损害，因为C肽和胰岛素以

20、相等的克分子数从胰岛B细胞释放，它很少被肝脏摄取，能较客观地反映胰岛B细胞的释放能力。肝硬化大鼠门静脉血胰高血糖素浓度升高，提示胰岛A细胞分泌功能亢进，原因尚不清楚。以上结果与文献报道一致7。业已证明，肝硬化时外周组织对胰岛素抵抗，本实验结果表明肝硬化高胰高血糖素血症时仍存在级脂肪变性，且Keller等8研究发现硬化肝对内源性和外源性胰高血糖素都有抵抗，从而认为肝硬化时胰岛素和胰高血糖素对肝脂肪代谢影响不大。但胰岛素/胰高血糖素比值相对降低，有利于蛋白质的分解。二.肝硬化大鼠TPN营养液要求Tao2研究认为，大鼠生长所需的非蛋白质热量为171kcal182kcal/kg体重/日，氮量为578m

21、g621mg/kg体重/日。但肝硬化时、肝脏对糖的利用率低下，而对脂肪的利用率增加，同时由于蛋白质分解加速，氮的相对需要量增加。为此，我们给予肝硬化大鼠非蛋白质热量约165kcal/kg体重/日，氮量约1140mg/(kg.d)，热氮比为149kcal1g，脂肪乳剂提供40%的热量，其中氮源由肝安注射液(富含支链氨基酸)提供，脂肪乳剂为Lipofundin(MCT,LCT各占50%)。本实验结果表明，采用这种方案，大鼠均能存活，能保持正氮平衡，肝硬化大鼠TPN前后体重无明显差别，虽然有的大鼠体重有所下降。秦环龙等9对内毒素血症大鼠行TPN，也发现实验结束时大鼠体重均有不同程度的下降。因此，我们

22、认为，实验所采用的营养液配方是合理的。三.合理的TPN对肝硬化大鼠肝脏的影响肝脏在TPN时所处的环境及功能状态与进食情况下比较是不同的，进入肝脏的营养物质形式、比例，在门静脉与肝动脉血液中的比例，淋巴系统的分流(如乳糜管)情况以及随着营养物质进入肝脏的胰岛素、胆囊收缩素等激素的浓度等等，在TPN情况下不可能达到正常机体的完美程度，这就有可能造成肝脏损害。本实验发现，肝硬化大鼠TPN时血清AST、ALT均有不同程度的升高，说明肝硬化大鼠TPN时肝脏损害有加重的趋势，同时肝TG、CHO含量明显升高，肝组织HE染色、苏丹、染色证实肝存在严重的脂肪变性(级)，但电镜发现肝细胞线粒体损害没有进一步加重。

23、因此，我们认为硬化肝即使采用合理的TPN配方，仍存在进一步加重肝损害的可能。Mok10对接受TPN的729例病人进行回顾性研究发现，肝功能不全的病人接受TPN，肝功能损害进一步加重。本实验还发现，肝硬化大鼠TPN时血清ALB、A/G比值明显下降，国外也有类似发现的报道。有人对非酒精性肝硬化病人进行肠外营养，发现血清ALB明显降低11。有人研究发现肠外营养不能刺激肝硬化病人蛋白质的合成12。我们考虑原因如下：进一步加重的肝损害、肝脂肪变性，导致肝脏蛋白质合成功能进一步下降。本实验结果表明，肝硬化TPN时，门静脉血胰岛素无明显变化，而门静脉血胰高血糖素明显升高，导致蛋白质分解进一步增强。因此，我们

24、认为，肝硬化TPN时必须用白蛋白进行强化。四.结论合理的TPN对大鼠硬化肝仍有损害，主要表现在肝功能损害的加重及肝脂肪变性，但尚未对生存造成影响。肝硬化、慢性肝功能不全行TPN未能增加血清白蛋白浓度，反而下降。因此，肝硬化TPN时必须预防和治疗进一步的肝损害，且必须用白蛋白强化。作者单位：中山医科大学附属第一医院肝胆外科(广州.510080)参考文献1罗时敏，梁力建. 疗尔健对全胃肠外营养肝硬化大鼠肝脏的保护 作用. 肝胆外科杂志 1998；6：313-3152Tao RC, Yoshimura NN, Chinn IB, et al. Determination of intravenous

25、 n on-prot ein energy and nitrogen requirements in growing rats. J Nutr 1979;109:904-915. 3Carlson SE, Goldfarb S.A sensitive enzymatic method for the determina tion of free and esterified tissue cholesterol.Clinica Chimica Acta 1977;79:575-582.4Ruwart MJ, Rush BD, Snyder KF, et al. 16,16-dimethyl prostglandin E 2 dela ys collagen formation in nutritional injury in rat liver. Hepatology 1988;8:61- 64.5吴孟超，杨广顺. 大鼠肝硬变模型复制的研究.中华实验外科杂志 1984；11： 145-147.6Alwmark A, Mamlok V, Greeley GH, et al. Insulin and glucagon prod uction in experimental cirrhosis. Ann Surg 1987;295:9-12.7Nakamura T