腹部辐射致肠粘膜屏障损伤模型的建立

腹部受辐射(Abdominal Radiation，AR)致严重的肠粘膜屏障损伤，如放射性肠炎，在平、战时均可发生。辐射损伤作为肠道粘膜屏障损害的主要原因之一，可致增殖的隐窝细胞死亡，肠道细菌易位，粘膜溃疡、坏死、出血，肠梗阻，肠瘘，脓肿形成和腹膜炎，最终导致内源性败血症和多器官功能衰竭等致死性并发症。

虽然对放射性肠粘膜屏障损伤如放射性肠炎的防治进行广泛的研究，但目前尚缺乏特效的治疗措施。这与对放射性肠炎的组织学、病理学及并发症的病因等的认识尚不完全，以及没有一个为广大学者公认的适合临床研究的放射性肠炎模型有关。

本研究根据临床腹部辐射所致肠粘膜屏障损伤而发生的放射性肠炎的发病率、死亡率及病理组织学特点，综合文献中对放射性肠炎模型应达到的要求，建立一种稳定的，比较适合临床研究的SD大鼠肠粘膜屏障损伤放射性肠炎模型已成功应用于长期TPN对辐射性肠粘膜屏障损伤治疗的研究。

【材料和方法】

一、动物及分组

雄性Sprague-Dawly大鼠，体重210～260克，共26只。实验前3天饲养于实验室以适应环境。实验室室温控制于20～22℃ ，并实行l2小时光照和l2小时黑暗。随机分为3组。A组为正常对照组(n= 8)，喂以标准鼠食(Chow)。

实验组大鼠用氯胺酮100mg／kg腹腔注射麻醉后，腹部接受60C0照射(AR)，上至胸骨剑突，下至耻骨联合，中心距钴源为170cm。钴源以l6次／分速率自转，使大鼠腹部得到均匀的辐射场，身体其余部位用5cm厚的铅块屏蔽。

实验组分为B组(n=9)，照射剂量为8.5Gy；C组(n= 9)，照射剂量为9.5Gy。全部剂量用8分58秒照大鼠分别置笼内可自由活动，并喂以标准鼠食。死亡大鼠死亡后立即取标本，存活大鼠于辐射后第4天活杀取标本，分别观察肠系膜淋巴结细菌易位率和肠粘膜形态结构。

二、细菌培养

大鼠用氯胺酮腹腔注射麻醉后，无菌状态下正中切口，取回肠系膜淋巴结0.5g加lml无菌生理盐水匀浆后放人TSB培养基内。观察肠系膜淋巴结细菌易位情况。

三、肠粘膜形态结构检测

取距屈氏韧带10cm肠段2cm，以Carnoy’s液肠腔扩张法固定，Feulgen染色，检测肠腺存活率，肠腺存活率采用单位面积肠腺计数法计算。取2cm小肠标本10％福尔马林固定，6μm石蜡切片，用于光镜观察及图像分析。

用计算机图象分析仪(EMIAS医学真彩图象分析仪)分别测定3张非连续切片各10个绒毛的绒毛高度和绒毛面积，取其均值表示。取1×1×2mm小肠标本，3％戊二醛及1％鹅酸固定后，丙酮梯度脱水。

纯Epon 812 37℃浸透过夜，60℃聚合后，超薄切片(500～700A)，7％醋酸双氧铀及柠檬酸铅染色，透射电镜观察。取5×5×lmm小肠标本，经3％戊二醛前固定和1％鹅酸后固定，乙醇梯度脱水后，依次进行临界点干燥和真空干燥。真空镀膜仪镀膜，用于扫描电镜观察。

四、统计与分析

SPLM软件进行数据统计分析处理，t检验，P <0.05为差异显著。

【结果】

一、死亡率

B、C组全部死亡大鼠均在4天内死亡。对照组无一例死亡。

二、形态学检测

死亡大鼠均有不同程度的肠壁变薄，粘膜出血、溃疡和穿孔。

三、肠系膜淋巴结(MLNs)细菌易位率

【讨论】

辐射性肠粘膜屏障损伤是由于盆腹腔受主动(如盆腹腔疾病的放疗)或被动(平、战时的意外)辐射损伤后引起。小肠因其粘膜上皮生长代谢活跃，对离子的辐射最为敏感，而成为受损伤的主要器官，如临床上常见的腹部放疗后的放射性肠炎。

Yeoh等报道在盆腔和腹部放疗期间，几乎所有病人均有胃肠道症状，特别是腹泻。严重急性放射性肠炎发病率可超过20％，有报道最多可达70％。慢性放射性肠炎的发病率亦可达15％以上。

临床观察资料表明，在严重放射性肠炎的病人中，因穿孔等直接原因致死的死亡率可达22％～26％，而作为主要原因之一(并发感染等)的死亡率可达39％。放射性肠粘膜屏障损伤的发病机制复杂，目前尚未完全清楚。

其主要病理改变为：增殖的隐窝细胞破坏，绒毛高度降低，粘膜萎缩，溃疡形成，肠粘膜结构屏障损害，细菌易位。这种粘膜损伤表现为脂肪、乳酸、胆盐和维生素B12的吸收不良，肠道的通透性增加。

尽管对放射病人的小肠系列标本进行的研究表明，广泛的组织学改变并不伴有广泛的临床症状，即组织学异常与症状和功能的改变不一致性。但绝大多数病人已有肠道通透性的改变，通透性的增加可致肠道细菌易位，成为MOF的主要原因。

辐射性肠粘膜屏障损伤如放射性肠炎的治疗效果通常不令人满意，尤因受辐射的肠道易罹患并发症。这与对放射性肠炎肠粘膜损伤的发生、发展的组织病理学的了解不充分，及没有一个稳定、可靠和被公认的放射性肠炎的模型有关。

放射性肠炎防治研究的模型各家所用不一。Brook等报道了在联合应用Ofloxacin和Penicilin G及Quinolone和Glyeopetide实现降低肠道细菌易位率及死亡率的研究中应用经4.25Gy和lOGy60Co辐射的C3H／HeN小鼠放射性肠炎模型。

Klimberg，Souba等在研究谷氨酰胺减轻腹部辐射所致的肠粘膜损伤，减少肠系膜淋巴结内的细菌易位，降低死亡率的研究中应用了大鼠腹部接受lOGy60Co辐射所致的大鼠幅射性肠粘膜损伤模型。

马建明等在含谷氨酰胺二肽全胃肠外营养对急性放射性小肠炎的营养作用的研究中，应用的是腹部接受8.5Gy60Co幅射的大鼠模型。建立放射性肠炎模型尽管不同的文献报道的幅射剂量及所用动物不完全一致，但一般认为应达到以下要求，即：

1)产生可再生的肠粘膜组织学损伤；

2)伴有肠系膜淋巴结的细菌易位；

3)所产生的严重放射性肠炎死亡率与临床相似或略高。

在放射性肠炎肠粘膜屏障损伤的防治研究中，基于充分了解放射性肠粘膜屏障损伤的组织学、病理学稳定的动物模型对其防治研究极其重要。

本研究比较8.5Gy及9.5Gy60Co全腹照射后所形成的放射性肠粘膜损伤SD大鼠的死亡率，体重变化，小肠标本的肠腺存活率、绒毛高度和面积及回肠淋巴结的细菌易位率等。表明，用9.5Gy60Co全腹照射所产生的大鼠放射性肠炎模型，是一种比较适合临床放射性肠炎肠粘膜屏障损伤防治研究的动物模型。