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为探究腹腔镜灌洗对化脓性腹膜炎的作用,研究人员构建动物模型,发现灌洗可降低炎症蛋白水平,意义重大。
### 研究背景
在人体的消化系统中,结肠憩室就像是结肠壁上冒出来的一个个小口袋,它们是黏膜和黏膜下层通过结肠壁肌肉层向外突出形成的,外面还包裹着一层浆膜。当这些小口袋出现的情况增多,就被称为憩室病,这和遗传、生活方式以及肠道微生物等多种因素都有关系。在西方国家,憩室病很常见,而且随着年龄增长,患病的人越来越多,65 岁以上人群中,大约有一半都有憩室病。
大多数憩室病患者没什么症状,不需要特殊治疗。但有 5 - 25% 的患者会发展成憩室炎,一旦炎症导致肠道穿孔,情况就变得十分危急,可能引发化脓性腹膜炎,严重时会危及生命。以往,这种情况通常需要进行结肠切除手术,还可能要做造口。不过近年来,有研究发现,腹腔镜灌洗是一种可行又安全的替代治疗方法。它操作起来相对简单,在全身麻醉后,往腹腔里充入二氧化碳,让压力达到 12 - 15 mmHg,再用大量温热的生理盐水冲洗腹腔,直到流出的液体变清澈。现在,腹腔镜灌洗已经成为治疗因穿孔性憩室炎引发化脓性腹膜炎的常规方法。
然而,腹腔镜灌洗治疗背后的病理生理机制却不太清楚,而且在临床应用之前,也没有在动物模型上进行过研究。为了更好地理解这种治疗方法,找到改进的方向,研究人员决定开展一项研究,希望能通过动物实验揭开其中的奥秘。
研究机构与研究内容
瑞典哥德堡大学等多个研究机构的研究人员参与了这项研究。他们构建了一种模拟人类穿孔性憩室炎伴化脓性腹膜炎的动物模型,用盲肠结扎穿孔(CLP)的方法诱导大鼠发生化脓性腹膜炎,之后对部分大鼠进行腹腔镜灌洗治疗。研究人员采集大鼠的腹腔液和血液样本,分析其中 92 种炎症蛋白的水平,以此来探究腹腔镜灌洗对炎症蛋白的影响。该研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上。
主要技术方法
研究人员主要运用了以下关键技术方法:
- 动物模型构建:选用 8 - 10 周龄、体重 250 - 375 g 的 Sprague - Dawley 大鼠,通过盲肠结扎穿孔手术诱导化脓性腹膜炎,同时设置假手术组作对照。
- 样本采集:在不同时间点对大鼠进行麻醉,采集腹腔液和血液样本,经过离心处理后,收集上清液保存备用。
- 蛋白分析:采用邻近延伸免疫分析(PEA)技术,使用 Mouse Exploratory panel 检测样本中的 92 种蛋白。
- 数据分析:运用主成分分析(PCA)和 Student’s t 检验等统计方法,对数据进行分析和比较。
研究结果
- CLP 与假手术动物腹腔液和血清中的蛋白质谱:对腹腔液和血清样本的蛋白质分析发现,腹膜炎组大鼠腹腔液和血清中的炎症蛋白水平与假手术组有明显差异。在腹腔液中,腹膜炎组和假手术组样本能明显区分开来,接受腹腔镜灌洗 1 - 2 小时后的腹膜炎大鼠样本也与未灌洗的腹膜炎大鼠样本有所不同;在血清中,假手术动物和腹膜炎动物的样本聚类也明显分开,灌洗 1 小时后的腹膜炎大鼠样本与未灌洗的也有区别。
- 腹膜炎诱导的腹腔液和血清中蛋白质水平的变化:对比腹膜炎大鼠和假手术大鼠,腹膜炎大鼠腹腔液中有 23 种蛋白水平升高,20 种降低;血清中有 13 种蛋白浓度升高,3 种降低。比如,腹腔液中的上皮细胞黏附分子(EPCAM)、腱糖蛋白 - R(TN - R)等蛋白表达上调,叉头框蛋白 O1(FOXO1)等表达下调;血清中的脂蛋白脂肪酶(LPL)、白细胞介素 6(IL6)等浓度升高,羧肽酶 E(CPE)等浓度降低。
- 腹腔镜灌洗对腹膜炎手术动物腹腔炎症蛋白的影响:灌洗后不同时间点,腹腔液中炎症蛋白水平变化不同。灌洗 1 小时后,33 种蛋白浓度下降,2 种升高;灌洗 2 小时后,35 种蛋白浓度下降,4 种升高;灌洗 3 小时后,1 种蛋白浓度下降,2 种升高。而且,灌洗 1 - 2 小时后,有 27 种蛋白受影响的情况较为一致,如 TN - R、钙黏蛋白 6(CDH6)等蛋白水平降低,LPL 水平升高。
- 腹腔镜灌洗对假手术动物腹腔炎症蛋白的影响:对比假手术且灌洗的大鼠和未灌洗的假手术大鼠,发现 83 种分析的蛋白中有 52 种发生显著变化,多数蛋白浓度降低,CCL2 和 LPL 浓度升高。
- 腹腔镜灌洗后血清中炎症蛋白的变化:不同时间点对比灌洗的腹膜炎大鼠和未灌洗的腹膜炎大鼠血清,未发现一致的蛋白变化模式;对比灌洗和未灌洗的假手术大鼠血清,发现灌洗大鼠的 VEGFD、CPE 等几种蛋白水平显著降低。
研究结论与讨论
这项研究表明,研究人员构建的大鼠化脓性腹膜炎模型具有良好的重复性。腹腔镜灌洗能显著降低腹腔液中多种炎症蛋白的水平,在灌洗后 1 - 2 小时效果最为明显。不过,目前还不确定灌洗降低炎症蛋白水平是因为生理盐水稀释,还是存在其他机制,比如灌洗时生理盐水与二氧化碳反应使腹腔环境变酸,影响炎症反应。
此外,研究也存在一些局限性。研究样本量较小,假手术组腹腔液可评估样本只有 3 个;分析方法也有一定局限性,没有检测所有蛋白;统计分析时未进行多重检验校正,可能存在假阳性结果。但总体而言,该研究为后续进一步探究腹腔镜灌洗治疗化脓性腹膜炎的机制提供了重要的实验依据,有助于推动相关治疗方法的优化和发展。