殼寡糖灌胃治療急性放射性腸炎可行性研究

羅婭媛， 白燕鷗， 呂偉彥， 馮 吉， 李宏宇， 郭曉鐘， 劉 旭

北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 消化內(nèi)科，遼寧 沈陽(yáng) 110016

放射性腸炎(radiation enteritis，RE)是由于放射暴露引發(fā)的腸道炎癥反應(yīng)，多由盆腔、腹腔、腹膜惡性腫瘤放療引起[1]。隨著腫瘤發(fā)病率的逐年升高，放療技術(shù)的普遍應(yīng)用，RE發(fā)病率呈明顯增高趨勢(shì)[2]。根據(jù)起病時(shí)間及病程，RE可分為急性放射性腸炎(acute radiation enteritis，ARE)與慢性放射性腸炎[3]。ARE一般出現(xiàn)在放療后第2周，癥狀包括腹瀉、腹痛、惡心、嘔吐、里急后重、肛門(mén)墜脹、黏液便、大便失禁及便血等[4]。目前，臨床主要以對(duì)癥治療為主，包括運(yùn)用止血藥物、抗生素對(duì)出血和腸道癥狀進(jìn)行控制等[5-7]，效果仍不理想，甚至可能發(fā)展為慢性放射性腸炎，給患者帶來(lái)更多的痛苦。殼寡糖(chitooligosaccharide，COS)是由蝦和蟹殼等天然物種中含量豐富的甲殼質(zhì)脫乙?；⑦M(jìn)一步降解而成的一種多糖[8-9]。有研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用COS治療可減輕葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的小鼠潰瘍性結(jié)腸炎癥狀[10]，為其應(yīng)用于ARE等腸道疾病提供了新思路。本研究旨在探討COS灌胃治療ARE的可行性?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取6只普通級(jí)健康比格犬為研究對(duì)象。雌雄不限，體質(zhì)量(12.0±0.3)kg，由北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。動(dòng)物購(gòu)買(mǎi)后，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理及使用指南要求，進(jìn)行飼養(yǎng)及使用。依據(jù)國(guó)際通用3R原則，盡量減少使用動(dòng)物的數(shù)量，本研究以照射前作為對(duì)照，未設(shè)置空白對(duì)照組[11-12]。

1.2 模型制備 造模照射前，應(yīng)用微量泵持續(xù)靜脈滴注丙泊酚(0.5 ml/kg)進(jìn)行麻醉、氣管插管。所有實(shí)驗(yàn)犬采用藍(lán)色真空塑型袋進(jìn)行軀干定位，在飛利浦大孔徑定位CT上進(jìn)行犬軀干的薄層掃描，采集軀干的斷層圖像并三維重建。將獲得的重建后圖像傳至tps工作站中，放射醫(yī)師根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求精確勾畫(huà)靶區(qū)、危機(jī)器官，物理師根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)出術(shù)方案(源皮距100 cm)，將設(shè)計(jì)好的計(jì)劃方案?jìng)鬏斨良铀倨鞫?，完成最終出術(shù)。應(yīng)用醫(yī)科達(dá)infinity直線加速器進(jìn)行單次劑量的照射。照射劑量14 Gy，采用劑量率600 cgy照射2次，劑量率200 cgy照射1次。照射期間密切觀察各實(shí)驗(yàn)犬的情況。

1.3 給藥方法 由魷魚(yú)軟骨分解提取的COS(廣州佛山季華實(shí)驗(yàn)室提供)的有效劑量區(qū)間為10～200 mg/(kg·d)[13-14]，本研究選取中間劑量100 mg/(kg·d)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將COS溶解于無(wú)菌水中，制成5 mg/ml溶液，冷藏保存。自照射后第4天起，每天給予COS溶液灌胃。應(yīng)用輸液瓶及塑料管自制灌胃裝置操作。每12 h進(jìn)行1次灌胃，每次給予實(shí)驗(yàn)犬室溫COS溶液120 ml灌胃。

1.4 觀察指標(biāo) 分別于照射前、照射后、治療后，每天于固定時(shí)間觀察并記錄6只實(shí)驗(yàn)犬的癥狀表現(xiàn)及生命體征，具體包括：動(dòng)物的體質(zhì)量、體溫、食欲、嘔血、糞便等情況。參考2001年METREPOL協(xié)議[15]與放射反應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[16]對(duì)實(shí)驗(yàn)犬RE臨床癥狀嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。分別于照射前、照射第3天、治療第8天，收集所有實(shí)驗(yàn)犬外周靜脈血10 ml，檢測(cè)并記錄C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)水平。分別于照射第3天、治療第8天，對(duì)所有實(shí)驗(yàn)犬進(jìn)行腸鏡檢查。檢查前進(jìn)行腸道準(zhǔn)備：檢查前24 h，經(jīng)口灌服復(fù)方聚乙二醇電解質(zhì)溶液1 000 ml，共分4次，每次間隔20～30 min；檢查前8 h，視情況給予第2次復(fù)方聚乙二醇電解質(zhì)溶液灌服，不禁水；檢查前2 h，肛門(mén)給予開(kāi)塞露40 ml，清理結(jié)腸內(nèi)殘存糞便。腸鏡檢查前根據(jù)實(shí)驗(yàn)犬排便情況，給予適量5%葡萄糖注射液等靜脈輸注。腸鏡檢查在全身麻醉下進(jìn)行，采用內(nèi)鏡設(shè)備為賓得 EG-2931。進(jìn)鏡至小腸，觀察腸道炎癥改變，采集圖像。內(nèi)鏡下腸道損傷情況評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)參考維也納直腸鏡評(píng)分系統(tǒng)[17]。

2 結(jié)果

2.1 各實(shí)驗(yàn)犬照射第3 天的癥狀比較 所有實(shí)驗(yàn)犬照射第3 天的均出現(xiàn)明顯RE癥狀，均達(dá)到2度放射性腸損傷表現(xiàn)，包括攝入減少、惡心、嘔吐、腹瀉、間斷便血等。見(jiàn)表1。照射第4天，開(kāi)始給予COS溶液灌胃治療。COS灌胃治療后第8天，實(shí)驗(yàn)犬腹瀉癥狀緩解明顯，所有實(shí)驗(yàn)犬體質(zhì)量、體溫平均值基本恢復(fù)到照射前水平。見(jiàn)圖1～3。

表1 各實(shí)驗(yàn)犬照射第3天的癥狀比較

2.2 各實(shí)驗(yàn)犬白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞總數(shù)、CRP比較 照射第3天，各實(shí)驗(yàn)犬的白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞總數(shù)、CRP均高于照射前，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。治療第8天，各實(shí)驗(yàn)犬的白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞總數(shù)均低于照射第3天，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 各實(shí)驗(yàn)犬白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞總數(shù)、CRP比較

2.3 治療前后腸道黏膜內(nèi)鏡下表現(xiàn) 照射第3天，行結(jié)腸鏡檢查，鏡下見(jiàn)腸道黏膜片狀、彌漫充血、水腫、糜爛(圖3a)；COS灌胃治療第8天，內(nèi)鏡下黏膜炎癥表現(xiàn)較照射后明顯好轉(zhuǎn)(圖3b)。各實(shí)驗(yàn)犬治療第8天的維也納直腸鏡評(píng)分為(1.33±0.52)分，顯著低于照射第3天的(6.83±0.75)分，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

3 討論

目前，臨床治療RE的常規(guī)治療方法包括補(bǔ)液、營(yíng)養(yǎng)支持、抗生素、糾正水電解質(zhì)平衡紊亂、腸道黏膜保護(hù)劑、應(yīng)用生長(zhǎng)抑素及其類(lèi)似物、高壓氧以及對(duì)癥治療等，但療效均有限[4]。針對(duì)益生菌、益生元、糞菌移植對(duì)RE治療的相關(guān)研究取得了一定進(jìn)展，但主要停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段[18-22]。有研究發(fā)現(xiàn)，在禁食模式和飲食模式中模擬消化酶的作用和消化道的擠壓作用均未發(fā)現(xiàn)COS明顯降解；且飲食模式比禁食模式COS經(jīng)上消化道排出得更快，有更多的COS進(jìn)入結(jié)腸[23]。有研究表明，COS通過(guò)腸上皮被良好吸收[24]。在腸上皮體外模型中，COS以時(shí)間依賴(lài)性的方式滲透人克隆結(jié)腸腺癌細(xì)胞系細(xì)胞單層[25]。以上研究均證實(shí)COS在上消化道能夠保持穩(wěn)定并在腸道發(fā)揮作用，可口服灌胃用于腸道損傷的治療。

本研究依據(jù)前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇14 Gy作為造模照射劑量[26-27]。照射第3天，所有實(shí)驗(yàn)犬均出現(xiàn)2度放射性腸損傷表現(xiàn)，內(nèi)鏡下腸道黏膜炎癥明顯，證實(shí)造模成功。本研究結(jié)果顯示，COS灌胃治療第8天，所有實(shí)驗(yàn)犬體質(zhì)量、體溫平均值基本恢復(fù)到照射前水平，腹瀉為主的ARE癥狀明顯恢復(fù)。這一結(jié)果證實(shí)，在ARE發(fā)病過(guò)程中，應(yīng)用COS對(duì)實(shí)驗(yàn)犬的癥狀恢復(fù)可能有治療作用，且未發(fā)生不良反應(yīng)。本研究結(jié)果還顯示：照射第3天，各實(shí)驗(yàn)犬的白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞總數(shù)、CRP均高于照射前，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；治療第8天，各實(shí)驗(yàn)犬的白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞總數(shù)均低于照射第3天，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這一結(jié)果證實(shí)，COS具有抗炎作用，為COS口服應(yīng)用后的抗炎作用提供了更多實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。此外，各實(shí)驗(yàn)犬治療第8天的維也納直腸鏡評(píng)分為(1.33±0.52)分，顯著低于照射第3天的(6.83±0.75)分，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這提示，COS治療能夠改善腸道炎癥反應(yīng)，初步證實(shí)了COS灌胃對(duì)ARE的腸道炎癥安全性。但本實(shí)驗(yàn)樣本量較有限，且觀察時(shí)間較短，且相關(guān)機(jī)制研究仍未明確。因此，未來(lái)研究中需結(jié)合COS在腸道疾病治療的相關(guān)機(jī)制研究結(jié)果，設(shè)計(jì)合理樣本量的對(duì)照動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，著重探討COS治療ARE的可能機(jī)制。

綜上所述，本研究成功建立了實(shí)驗(yàn)犬的ARE模型，發(fā)現(xiàn)COS對(duì)實(shí)驗(yàn)犬臨床癥狀、炎癥指標(biāo)、腸鏡下黏膜炎癥改善均有效，初步證實(shí)了COS使用的安全性，為進(jìn)一步開(kāi)展機(jī)制研究奠定了一定基礎(chǔ)。