MathJax.Hub.Config({tex2jax: {inlineMath: [['$','$'], ['\\(','\\)']]}}); 消痞方对化疗后痞满证大鼠胃排空率及胃肌层Cajal间质细胞的影响
  天津中医药  2016, Vol. 33 Issue (8): 476-480

文章信息

黄敏娜 , 贾英杰 , 孙一予 , 陈军
HUANG Min-na , JIA Ying-jie , SUN Yi-yu , CHEN Jun
消痞方对化疗后痞满证大鼠胃排空率及胃肌层Cajal间质细胞的影响
Effect of Xiaopi prescription on interstitial cells and the gastric emptying rate of gastric muscle layer Cajal in rats of distention and fullness after chemotherapy
天津中医药, 2016, 33(8): 476-480
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2016, 33(8): 476-480
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2016.08.09

文章历史

收稿日期: 2016-04-20
消痞方对化疗后痞满证大鼠胃排空率及胃肌层Cajal间质细胞的影响
黄敏娜, 贾英杰, 孙一予, 陈军     
天津中医药大学第一附属医院肿瘤科, 天津 300193
摘要: [目的] 观察消痞方对化疗后痞满证大鼠胃排空率及Cajal间质细胞结构及功能的影响,探讨化疗所致痞满证机制。 [方法] 以Wistar大鼠(60只)为研究对象,随机分为空白组、模型组、西药组、消痞方高剂量组、消痞方中剂量组、消痞方低剂量组,每组10只大鼠。除空白组外,其余5组采用尾静脉注射化疗药物建立大鼠脾虚证模型。空白组和模型组给予生理盐水灌胃,消痞方低剂量组、中剂量组与高剂量组分别给予浓度100%、150%、200%的煎剂灌胃,西药组给予西沙必利灌胃,共给药7 d。观察各组大鼠日进食量改变,检测胃排空率,采用透射电镜观察胃起搏区Cajal间质细胞(ICC)的形态特征和数量。 [结果] 模型组大鼠日进食量及胃排空率较空白组显著降低(P < 0.05),ICC数量减少,结构破坏,细胞器减少,与神经末梢及平滑肌细胞之间连接破坏。消痞方高剂量组大鼠进食量及胃排空明显增加,与模型组比较差异具有统计学意义(P < 0.05),ICC结构基本恢复正常,新生增多。西药组大鼠进食量及胃排空也可见增加,但部分ICC结构仍可见破坏。消痞方低剂量及中剂量组较模型组差异无统计学意义。 [结论] 对ICC结构的影响可能是消痞方治疗化疗后痞满证的机制之一。
关键词: 消痞方     化疗     痞满证     Cajal间质细胞    

化学治疗是治疗恶性肿瘤的主要手段之一,但是,化疗药物在杀灭肿瘤细胞的同时也会产生诸多不良反应,而恶心、呕吐及腹胀、食欲减退等是临床最常见的胃肠道反应。现阶段,对于化疗后胃肠运动障碍(属于中医“痞满证”范畴)发病机制尚未完全明确,通过观察以往学者实验研究的结果[1],笔者推测可能与Cajal间质细胞(ICC)功能紊乱有关。ICC具有控制胃肠自主节律性运动的功能,主要参与胃肠道慢波电位产生和传播,是胃肠道慢波的起搏细胞,同时在推进电活动的传播以及介导神经信号传递中起着重要作用。对于化疗所致痞满证西医多以促进胃动力药,取得一定疗效,但仍留存着很大的发展空间。贾英杰教授总结多年临床经验自拟消痞方取得很好疗效。本实验旨在研究化疗后痞满证大鼠胃排空率及胃窦ICC形态和数量的变化,以及消痞方干预对其影响,以期阐明化疗后痞满证的部分发生机制。

1 材料和方法 1.1 材料 1.1.1 实验动物

健康雄性Wistar大鼠60只,6周龄,体质量180~200 g(由天津中医药大学实验动物中心提供)。实验前适应性喂养1周,饲养期间保持实验室清洁安静,采光及通风良好,室温在20 ℃左右,饲以普通颗粒饲料(由天津中医药大学实验动物中心提供),自由饮水。

1.1.2 药物

消痞方(半夏、黄连、莱菔子、厚朴、槟榔、枳实、鸡内金、旋覆花各15 g)由天津中医药大学第一附属医院中药房提供,按常规方法煎制成2 g/mL,置4 ℃冰箱保存;注射用顺铂(德州德药制药有限公司,国药准字H37020524);西沙必利片(上海沪源医药有限公司,国药准字H20100182)。

1.1.3 主要试剂与仪器

JEM-1200EM透射电镜(日本JEOL公司);LEICA组织切片机(德国LEICA公司);SE602F型电子天平(上海奥豪斯仪器有限公司)。

1.2 方法 1.2.1 造模与分组

适应性喂养1周,称质量后按随机数字表法随机将60只大鼠分为空白对照组、模型组(单纯化疗组)、消痞方低剂量组、消痞方中剂量组、消痞方高剂量组以及西沙必利组,每组10只。空白对照组不施加任何因素,其余5组大鼠以尾静脉注射顺铂0.004 mL/g建立模型,出现焦虑,进食量减少,体质量下降,毛色无光泽,蜷缩聚堆,说明造模成功。

1.2.2 给药方法及样本处理

造模成功后,空白对照组及模型组给予生理盐水0.02 mL/g, 对照组给予西沙必利0.02 mL/g(浓度0.2 g/L),消痞方低剂量组、中剂量组与高剂量组分别给予浓度为100%、150%、200%的煎剂各0.02 mL/g,分别连续给药灌胃7 d,并记录每日进食量。末次给药前18 h禁食(自由饮水),给药后2 h各组大鼠随机抽取6只,予以半固体糊(由羧甲基纤维素2.5 g,奶粉4 g,淀粉2 g,蒸馏水62.5 mL配成)[2],以3 mL/kg体质量灌胃,40 min后断头处死,迅速打开腹腔,结扎贲门和幽门,摘离全胃,用滤纸拭干后称量胃全质量,洗去胃内容物并拭干后称量胃净质量,按照公式计算胃排空率:胃排空率=[1-(胃全质量-胃净质量)/灌胃量]×100%。然后,迅速用冷刀片取胃起搏区组织0.5~1 mm3,立即投入2.5%冷戊二醛溶液中固定,放入4 ℃冰箱。后采用透射电镜观察ICC超微结构。

1.3 统计学方法

采用SPSS19.0统计软件进行统计学处理及分析。计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,计量资料组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较若方差齐采用LSD法,若方差不齐采用Dunnett’s T3法。所有统计检验均采用双侧检验,P > 0.05表示有统计学意义。

2 结果 2.1 大鼠一般情况观察

造模后第2天,大鼠进食量明显减少,至第4天精神萎靡,毛色无光泽,体质量逐渐减轻,并伴有焦虑,说明造模成功。给药后,消痞方高剂量组大鼠进食量逐渐增加,活动变多,而模型组大鼠仍蜷缩成团,不思饮食,说明消痞方可以明显改善痞满证大鼠不思饮食等症状。

2.2 给药后各组大鼠日均进食量比较

实验过程中模型组大鼠进食量明显减少,给予低剂量和中剂量消痞方后,进食无明显改善(P>0.05)。消痞方高剂量组和西沙必利组进食量显著增加,与模型组、消痞方低剂量组、消痞方中剂量组比较差异具有统计学意义(P > 0.01)。消痞方高剂量组高于西沙必利组,差异具有统计学差异(P > 0.05)。见表 1

表 1 各组大鼠日均进食量比较(x±s) Tab. 1 Comparison of daily food intake of rats in each group(x±s)
组别 动物数 日均进食量(g)
空白组 10 26.10±0.90*
模型组 10 17.34±2.60
西沙必利组 10 22.07±1.58*
消痞方低剂量组 10 16.91±1.03
消痞方中剂量组 10 18.83±1.25
消痞方高剂量组 10 24.50±1.93*#
注:与模型组、消痞方低剂量组、消痞方中剂量组比较,*P < 0.01;与西沙必利组比较,#P < 0.05。
表 2 各组大鼠胃排空率比较(x±s) Tab. 2 Comparison of gastric emptying rate of rats in each group(x±s)
组别 动物数 胃排空率(%)
空白组 6 43.77±1.77*
模型组 6 32.20±2.84
西沙必利组 6 36.35±2.08#
消痞方低剂量组 6 32.40±3.80
消痞方中剂量组 6 35.20±2.30
消痞方高剂量组 6 40.80±2.82*
注:与模型组、消痞方低剂量组、消痞方中剂量组、西沙必利组组比较,*P < 0.05;与模型组比较,#P < 0.05。
2.3 各组大鼠胃排空率比较

与空白组大鼠相比,模型组大鼠胃排空率明显减弱,差异具有统计学意义(P > 0.05)。给予药物干预后,消痞方高剂量组及西沙必利组胃排空率显著增强,与模型组、消痞方低剂量组及消痞方中剂量组比较,差异具有统计学意义(P > 0.05)。消痞方高剂量组优于西药组,差异具有统计学意义(P > 0.05)。

2.4 透射电镜观察

各组大鼠胃肌层ICC超微结构观察如下:

空白组:ICC细胞清晰,呈椭圆形、纺锤形,细胞核大,圆形或卵圆形,核周胞质少,有多个细长突起,之间存在缝隙连接,胞质内存在丰富线粒体及中间丝,内质网发达,高尔基体发育良好,存在内质网小泡,粗面内质网比较稀疏,几乎没有微管和游离核糖体,ICC和平滑肌细胞、神经末梢间存在大量缝隙连接(见图 1A1B)。

图 1 各组大鼠胃肌层ICC超微结构 Fig. 1 ICC ultrastructure of stomach muscular layer of rats in each group

模型组:平滑肌组织间广泛水肿;ICC损伤明显,结构破坏,胞浆不规则,周围可见局灶性溶解;胞质内有较多空泡,细胞器明显减少,线粒体高度肿胀,空泡样变;核异染色质较多,边聚,成块状,核缘不规则;内可见大量巨噬细胞;与平滑肌细胞、神经末梢之间的缝隙连接结构破坏并减少(见图 1C1D)。

西沙必利组:平滑肌组织间轻度水肿,ICC数量轻度增多,部分可见结构轻度破坏,和平滑肌细胞、神经末梢间存在少量缝隙连接。胞质内细胞器丰富,线粒体肿胀,电子密度增加,核异染色质较多,边聚,成块状,边缘不规则(见图 1E1F)。

消痞方高剂量组:平滑肌结构正常,胞质内线粒体增多,轻度水肿,有较多的高尔基体和核糖体;ICC细胞数量明显增多,胶原丰富,新生的ICC结构正常,排列整齐,和平滑肌细胞、神经末梢间存在缝隙连接(见图 1G1H)。

消痞方中剂量组:平滑肌组织间水肿,可见少量炎性细胞;ICC数量稀疏,部分可见胞浆溶解,胞质内细胞器减少,线粒体肿胀,嵴脱落(见图 1I1J)。

消痞方低剂量组:平滑肌组织间炎性水肿,可见炎性细胞;ICC体积增大,结构破坏明显,胞质溶解,内可见空泡,细胞器稀疏,线粒体重度水肿,内质网扩张、脱粒(见图 1K1L)。

3 讨论

中医药在肿瘤治疗中不可忽视的作用已经得到证实,尤其中医药减轻化疗药物毒副反应,对于化疗药物导致的胃肠道的刺激以及5-HT3抑制剂对胃肠道的麻痹作用,正是中医药的优势所在。但是临床关于治疗和改善化疗后期痞满证(食欲不振、胃脘胀满等症状)的研究甚少[3],基础研究国内外文献也很少,贾英杰教授从事肿瘤临床工作数十载,其认为:从中医学的角度来看,化疗药物是一种“邪毒”,对癌毒可取得“以毒攻毒”的抗邪效果,与此同时对全身正气,包括各个脏腑和气血津液皆有严重的损害。其中尤以脾胃受到影响较大,如脾胃失于健运通降时,则水谷不能化生精微,反而酿成湿浊,形成“食积”,郁结中焦,导致脾胃呆滞,导致整个胃肠处于“抑制停滞状态”,即胃肠蠕动停止,中医称“脾胃气滞”。故临床出现“气滞”、“食积”、“脾虚”并存的痞满证的病机。故在此病机基础上,选择半夏泻心汤为基本方,自拟消痞方配合肿瘤患者进行化疗多取得满意的临床疗效。半夏泻心汤是《伤寒论》中调和脾胃的名方,具有和胃降逆、开结除痞的功能,其配伍特点为辛开苦降、升降两调,方中以辛温之半夏为君,散结除痞,又善降腻逆止呕。臣以干姜之辛热以温中散寒,黄连之苦寒以泄热开痞。有气滞者加用莱菔子、厚朴、枳实;食积者加鸡内金、槟榔、旋覆花。诸药合用共奏调和脾胃、补气和中,降逆消痞之功效。

肿瘤化疗所致痞满证主要表现为胃脘部痞塞、满闷不适、食欲不振等症状,与现代医学中功能性消化不良(FD)相似,故化疗后痞满可相当于西医中的功能性消化不良,发病率较高[4]。FD发病机制至今未完全清楚[5],但大量研究证实,多与胃肠动力障碍、内脏高敏感性、胃底对食物容受性舒张功能下降、胃酸高分泌、幽门螺旋杆菌感染、精神社会因素等多种因素相关[6],其中,对于胃动力障碍的机制研究较多。有研究显示肝胃不和型痞满与胃肠内分泌紊乱有关,其血浆胃动素水平降低、胃泌素升高[7]。另研究发现[8],维持胃肠电机械运动正常的生理基础是由肠神经系统(ENS)-ICC-平滑肌细胞(SMC)组成的胃肠动力基本功能单位,而c-Kit/SCF信号途径与ICC关系密切,此酪氨酸激酶的信号通路,导致ICC增生、分化和维持表型[9],它不仅对ICC发育相当重要,而且对ICC形态及功能的维持也相当重要[10]。本实验研究发现,化疗所致痞满证存在胃排空障碍,提示引起痞满证原因可能与该调控系统相关,尤其是居于中间环节的ICC形态和功能。

ICC是一种非神经但又与神经密切相关的特殊间质细胞,是胃肠运动慢波电位的起搏细胞[11-12],广泛分布于胃肠道环状肌和纵行肌之间,胃肠平滑肌细胞和神经末梢纤维有密切联系,介导神经递质的产生和作用[13]。它可以持续规律释放慢波,通过ICC网络以及与ICC相连的平滑肌细胞传至远端肠道,进而产生自发电活动和机械活动,且ICC与肠神经末梢纤维联系密切,是神经元与平滑肌细胞之间信号传输的纽带,在接受胆碱能刺激输入方面起着重要作用[14-15]。ICC调控胃肠道平滑肌的舒缩和蠕动,在胃肠道动力产生和传导中具有重要作用[16],实验研究发现,ICC的减少及分布异常与人类很多胃肠动力障碍有关[17],所以,肠神经对于胃肠道平滑肌的调控主要通过ICC完成,其功能对于维持胃肠道正常运动起着重要作用。故研究胃动素受体激动剂促进胃肠动力中ICC的作用十分必要[18]

实验结果显示,化疗破坏了大鼠胃肌层ICC网络,细胞结构破坏,死亡增多,且破坏内质网及核糖体,致其能量供应减少、合成功能降低,新生减少。ICC功能异常导致大鼠胃排空障碍,胃肠运动紊乱,食欲减退,进食减少。消痞方低剂量组和中剂量组无明显改善。西沙必利组胃肌层ICC数量轻度增多,部分仍可见结构轻度破坏。高剂量的消痞方可预防顺铂对大鼠胃肌层ICC结构的进一步破坏,维持其正常形态和功能,促进新生,从而促进其胃排空,使其饮食恢复至正常水平。实验表明化疗对于ICC超微结构的破坏可能是化疗后痞满证的机制之一,而消痞方可显著改善,且明显优于西药促胃动力药物作用,但其影响ICC的具体机制有待进一步研究。

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Effect of Xiaopi prescription on interstitial cells and the gastric emptying rate of gastric muscle layer Cajal in rats of distention and fullness after chemotherapy
HUANG Min-na, JIA Ying-jie, SUN Yi-yu, CHEN Jun     
Department of Oncology, The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China
Abstract: [Objective] To observe Xiaopi prescription on interstitial cells and the gastric emptying rate of gastric muscle layer Cajal in rats of distention and fullness after chemotherapy. To explore the mechanism of distention and fullness induced by chemotherapy. [Methods] Wistar rats (n=60) as the object of study randomly divided into blank group, model group, Western medicine group, Xiaopi prescription high dosage group, Xiaopi prescription middle dosage group, Xiaopi prescription low dosage group, 10 rats in each group. Except for the blank group, the other 5 groups were injected with the tail vein for the establishment of the spleen deficiency syndrome model of rats. Blank group and model group were given physiological saline gavage. Xiaopi prescription high dosage group, Xiaopi prescription middle dosage group, Xiaopi prescription low dosage group were given concentration of 100%, 150% and 200% decoction orally. The Western medicine group was given cisapride intragastric administration, administration for 7 days. The daily feed intake of rats was observed. The gastric emptying rate was detected, and the morphology and quantity of ICC in the gastric pacing region were observed by transmission electron microscope. [Results] The eating and gastric emptying rate in the model group decreased significantly compared with the control group (P < 0.05), and the number of ICC, structural damage, fewer organelles, between the nerve endings and smooth muscle cells were reduced, and the connection was damaged. The food intake and gastric emptying in Xiaopi prescription high dosage group rats significantly increased compared with model group, and the difference had statistical significance (P < 0.05). ICC structure returned to normal, and new increased. The food intake and gastric emptying in Western medicine group were increased, but part of the structure of the ICC still visible damaged. Xiaopi prescription low dose and middle dose group compared with the model group of them, which had no significant difference. [Conclusion] The effect of ICC may be one of the mechanisms of Xiaopi prescription in the treatment of epigastric fullness after chemotherapy.
Key words: Xiaopi prescription     chemotherapy     distention and fullness syndrome     ICC