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添加丙氨酰谷氨酰胺胃肠外营养对烫伤大鼠的作用


摘 要:

目的探讨添加丙氨酰谷氨酰胺(Ala-Gln)全胃肠外营养(TPN)对烫伤大鼠的空肠黏膜、蛋白质代谢及创面肉芽组织的影响。方法33只SD大鼠,随机分为非烫伤正常参照组(正常组)、传统TPN组(传统组)和添加Ala-Gln的TPN组(二肽组),每组各11只。正常组自由饮食,另2组大鼠在颈外静脉插管后行30%体表面积Ⅲ度烫伤,并接受等热量(780 kJ.kg-1.d-1)等氮量(1.8 g氮量.kg-1.d-1)TPN 7天,留取24 h尿测每日氮平衡和累积氮平衡;7天后取血测定总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、前白蛋白(PAB)、转铁蛋白(TRF),高效液相法检测肌肉中谷氨酰胺(Gln)的含量;取一段空肠作黏膜形态学观察;光镜下观察烫伤创面肉芽组织的情况。结果二肽组的血清PAB、TRF及肌肉中Gln含量明显高于传统组(P〈0.01),空肠黏膜绒毛高度、隐窝深度、黏膜厚度、绒毛表面积明显高于传统组(P〈0.01),创面肉芽组织中的毛细血管和成纤维细胞密度明显高于传统组(P〈0.01)。结论烫伤大鼠应用添加Ala-Gln的胃肠外营养能改善机体氮平衡,促进机体蛋白质合成,减少肌肉中Gln含量的下降,减轻空肠黏膜的萎缩,...

作者单位:1.南京大学医学院附属鼓楼医院普外科,江苏南京 210008; 2.南京医科大学第一附属医院胃肠外科,江苏南京210029; 3. 南京医科大学第一附属医院烧伤外科

【摘要】  目的 探讨添加丙氨酰谷氨酰胺(ala-gln)全胃肠外营养(tpn)对烫伤大鼠的空肠黏膜、蛋白质代谢及创面肉芽组织的影响。方法 33只sd大鼠,随机分为非烫伤正常参照组(正常组)、传统tpn组(传统组)和添加ala-gln的tpn组(二肽组),每组各11只。正常组自由饮食,另2组大鼠在颈外静脉插管后行30%体表面积ⅲ度烫伤,并接受等热量(780 kj·kg-1·d-1)等氮量(1.8 g氮量·kg-1·d-1)tpn 7天,留取24 h尿测每日氮平衡和累积氮平衡;7天后取血测定总蛋白(tp)、白蛋白(alb)、前白蛋白(pab)、转铁蛋白(trf),高效液相法检测肌肉中谷氨酰胺(gln)的含量;取一段空肠作黏膜形态学观察;光镜下观察烫伤创面肉芽组织的情况。结果 二肽组的血清pab、trf及肌肉中gln含量明显高于传统组(p<0.01),空肠黏膜绒毛高度、隐窝深度、黏膜厚度、绒毛表面积明显高于传统组(p<0.01),创面肉芽组织中的毛细血管和成纤维细胞密度明显高于传统组(p<0.01)。结论 烫伤大鼠应用添加ala-gln的胃肠外营养能改善机体氮平衡,促进机体蛋白质合成,减少肌肉中gln含量的下降,减轻空肠黏膜的萎缩,促进烫伤创面的肉芽增殖愈合。

【关键词】  丙氨酰谷氨酰胺;胃肠外营养,全;小肠黏膜;代谢;肉芽组织;烧伤;大鼠

effect of alanyl-glutamine-supplemented total parenteral nutrition on intestinal mucosa, protein metabolism and granulation tissues of the burn wounds in scalded rats

  sang jianfeng,wu wenxi,xu qin,hua yibing,ding qiang,zhou shougui

  1. department of genenral surgery, affiliated drum tower hospital of nanjing university medical school, nanjing,
jiangsu 210008, china; 2. department of gastrointestinal surgery, the first affiliated hospital of nanjing
medical university, nanjing, jiangsu 210029; 3. department of burn surgery, the first affiliated hospital of nanjing medical university

    abstract: objective  to evaluate the effect of alanyl-glutamine (ala-gln)-supplemented total parenteral nutrition (tpn) on the intestinal mucosa, protein metabolism and granulation tissues of the wounds in scalded rats. methods  33 sd rats were randomly divided into three groups (n=11): control group, conventional tpn group (convention group) and ala-gln supplemented tpn group (ala-gln group). the control group received standard diet, while the two tpn groups having been placed a central venous catheter and subjected to 30% tbsa iii0 burn received isocaloric (780kj·kg-1·d-1) and isonitrogenous (1.8gn·kg-1·d-1, 48% of nitrogen was supplied with ala-gln in ala-gln group) tpn for 7 days. nitrogen balance (nb) and cumulated nitrogen balance (cnb) were monitored. at the end of tpn, serum total protein (tp), albumin (alb), prealbumin (pab), transferrin (trf), gln in muscle were monitored. jejunal mucosal morphological changes were observed with light microscopy. the density of capillary vessels and fibroblasts in granulation tissues on wound was observed with light microscopy. results  serum pab, trf, gln level in muscle and cnb in ala-gln group were significantly higher than those in the convention group (p< 0.01). the jejunal villus height, crypt depth, mucosal thickness and villous surface area significantly increased in ala-gln group. the density of capillary vessels and fibroblasts in the granulation tissues in ala-gln group was significantly higher than that in the convention group (p< 0.01). conclusion  ala-gln supplemented tpn in scalded rats could promote protein anabolism, improve nitrogen balance, attenuate the decline in gln in the muscles and attenuate intestinal mucosal atrophy, improve t lymphocyte immune function and promote granulation proliferation and wound healing.
  
  key words: alanyl-glutamine; parenteral nutrition, total; intestinal mucosa; metabolism; granulation; burns; rats

    谷氨酰胺( glutamine, gln) 是一种体内含量丰富的游离氨基酸, 它是所有快速增殖细胞的能源物质,如小肠黏膜上皮细胞、淋巴细胞、肿瘤细胞等, 也被认为是应激状态下的“条件必需氨基酸”。烫伤应激状态下,体内蛋白质(尤其是骨骼肌蛋白质)分解和尿氮排泄增加,gln消耗增加,血浆及组织中gln浓度下降。补充gln有可能改善机体氮平衡、促进机体蛋白质合成、减轻小肠黏膜的萎缩。但gln水溶解度低,且不稳定,在加热灭菌时生成有毒的焦谷氨酸和氨,限制了gln在肠外营养中的使用,而丙氨酰谷氨酰胺(ala-gln)克服了以上缺点,进入体内很快生成gln。本实验观察了添加ala-gln的全胃肠外营养(tpn)对烫伤大鼠的蛋白质代谢、空肠黏膜及烫伤创面的肉芽组织的作用。

  1  材料和方法

  1.1  动物分组 

  33只雄性sd大鼠(南京医科大学实验中心提供),体重200~250 g,随机分为非烫伤正常参照组(正常组)、传统tpn组(传统组)和添加ala-gln的tpn组(二肽组),每组11只。

  1.2 中心静脉置管 

  禁食24 h后,传统组和二肽组大鼠称重,2%氯氨酮(100 mg/kg)腹腔内注射麻醉后,以8%~10%硫化钠水溶液脱去颈部、背部体毛,温水擦净,碘伏消毒皮肤,右颈部作纵形切口,显露右侧颈外静脉,远端结扎,近端插入外径1.2 mm、内径0.6 mm的硅胶管至上腔静脉(插入1.0~2.0 cm)。硅胶管自皮下隧道从背部肩胛间皮下引出后接保护弹簧及自制旋转装置。正常组不置管。

  1.3 烫伤模型制作和饲养
 
  根据公式s=0.091×w2/3〔s为体表面积(m2)、w为大鼠体重(kg)〕计算出大鼠体表面积,在大鼠仍处于麻醉状态下,将传统组和二肽组大鼠已行脱毛处理的背部浸入100℃水中12 s,造成30%体表面积的ⅲ度烫伤。伤后立即按体重腹腔内注射林格液(2.5 ml·100 g-1),置入代谢笼,自中心静脉置管用微量注射泵持续注林格液(11.25 ml·100 g-1)抗休克治疗。正常组不做烫伤处理,置入笼中自由饮食。饲养室内温度保持在25℃左右,每天保持约12 h光照,紫外线消毒室内空气每天1次,乙醇擦洗代谢笼以保持代谢笼清洁;每天碘伏消毒烫伤创面和手术切口。

  1.4 营养支持 

  传统组和二肽组大鼠接受等热量等氮量tpn:热量780 kj·kg-1体重,采用葡萄糖和脂肪乳剂(30%英特利匹特,华瑞公司生产)双能源3∶2比例提供。每千克体重氮量1.8 g:传统组氮源由8.5%乐凡命(华瑞公司生产)供给,二肽组氮源由8.5%乐凡命中添加ala-gln(费森尤斯公司生产的20%力肽,其中力肽提供的氮量占总氮量的48%)。非蛋白热量:氮量=434 kj∶1 g。2组tpn液中均加入适量的水溶性、脂溶性维生素、微量元素、电解质以及胰岛素(按每10 g葡萄糖1 u给予)。tpn液配方见表1。自中心静脉插管用微量注射泵均匀持续输注tpn液,烫伤当日每天每100 g体重给予11.25 ml,第2~7天每天每100 g体重给予22.5 ml。表1  传统组和二肽组tpn营养液配方(略)

  1.5  标本收集与检测 

  第8天晨处死动物,取标本检测各观察指标。

  1.5.1  体重变化 

  第8天大鼠称重,观察tpn前后的体重变化情况。

  1.5.2  血生化检查 

  腹主动脉穿刺取血,置入干燥管中,血凝后离心20 min (1500 r·min-1),取上清-20℃冷冻保存,采用全自动生化分析仪检测血清总蛋白(tp)、白蛋白(alb)、球蛋白(g),采用免疫浊度法检测前白蛋白(pab)、转铁蛋白(trf)。

  1.5.3  肌肉组织中gln含量的测定 

  取大腿肌肉一块,立即液氮冷冻,移入-80℃深低温水箱保存,集中用高效液相色谱法测定肌肉中gln的含量[1]。

  1.5.4  氮平衡和累积氮平衡测定 

  收集大鼠24 h尿液,微量凯氏定氮法检测24 h尿液中氮量。氮平衡(g·kg-1)=〔入氮(g)-出氮(g)〕/体重(kg)。tpn时,入氮即营养液中氨基酸的含氮量,出氮主要为24 h尿液中的氮量。第n天的累积氮平衡=第1~n天的氮平衡的累加。

  1.5.5  空肠黏膜形态学观察 

  距treitz韧带8 cm处取一段空肠,10%甲醛溶液固定,常规病理切片,于光镜下用多媒体彩色病理图文分析系统测量绒毛高度(vh)、绒毛宽度(vw)、隐窝深度及黏膜厚度,根据公式vsa=л×vw×vh计算出绒毛表面积(vsa),每张切片随机测量5个绒毛,取平均值。

  1.5.6  创面肉芽组织的观察

  取背部烫伤皮肤一块,10%甲醛固定,常规石蜡包埋、切片、苏木精-伊红染色、树脂封片,光镜下观察肉芽组织中毛细血管和成纤维细胞的密度,每张切片高倍镜观察至少8个不同的视野,对毛细血管和成纤维细胞进行计数,取平均值。

  1.6  统计学处理 

  全部数据采用±s表示,应用spss 10.0软件包进行数据处理,采用t检验进行差异比较。p<0.05为差异有统计学意义。

  2  结 果

  2.1  tpn前后体重的变化 

  2组大鼠tpn后体重均下降,传统组尤为明显(t=5.65,p<0.01),二肽组也有下降(t=3.13,p<0.05),tpn前后以及体重差两组间差异无显著意义(表2)。表2  传统组和二肽组体重变化(略)

  2.2  血清蛋白质浓度 

  传统组和二肽组血清tp、alb均比正常组明显降低,二肽组pab、trf比正常组和传统明显升高。见表3。表3  3组大鼠血清蛋白质浓度(略)

  2.3  肌肉gln含量 

  经方差分析3组的肌肉gln含量差别有统计学意义(f=16.63,p<0.01)。进一步进行两两比较发现:传统组明显低于正常组(q=7.64,p<0.01);二肽组也低于正常组(q=3.46,p<0.05),但显明高于传统组(q=4.18,p<0.05)。见表4。表4  3组大鼠肌肉中gln含量(略) ......(未完,请点击下方“在线阅读”)

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