小型猪阻塞性慢性胰腺炎高分辨核磁共振质子波谱代谢特征研究

摘要

第一部分，小型猪阻塞性慢性胰腺炎模型建立及其CT表现
　　 研究目的：
　　 建立小型猪阻塞性慢性胰腺炎模型，观察造模成功率，探讨不同程度CP的CT表现、动态增强模式与病理分级的相关性。
　　 研究方法：
　　 雌性巴马小型猪36只，随机分为实验组(n=12)和对照组(n=24)。适应性饲养一周，实验前禁食24h，术前4h禁水。对实验组小猪麻醉后在无菌条件下进行手术，暴露胰腺头颈部，游离出主胰管，用3.0丝线把主胰管与双股3.0聚内烯线一起结扎，聚丙烯线溶解后即为超过75％的主胰管部分被结扎。在主胰管不全结扎处同时结扎胰腺组织，以防止副胰管或侧枝胰管引流胰液。对照组开腹仅翻动胰腺及肠道，未结扎胰管或胰腺。术后按小型猪按需给予饮食。在CP造模后4、8、12周随机选取1/3实验动物(实验组8只，对照组4只)行CT检查并采集血液、尿液和胰腺透析液标本。完成CT扫描后处死动物，获取胰腺大体组织进行代谢物检测，病理分期按照胰腺腺泡萎缩、炎细胞浸润和纤维化程度(主要根据胰腺纤维化的程度)，将CP分为三期：0期(正常)、Ⅰ期(轻型CP)、Ⅱ期(中度CP)、Ⅲ期(重度CP)。
　　 结果：
　　 36只小型猪中共33只小型猪完成计划实验过程，具中，对照组12只均存活，实验组21只存活，意外死亡3只，1只因麻醉意外；另外2只死于感染，实验组24只中19只建模成功，建模成功率79.2％(19/24)。实验组存活的21只动物中，病理分期如下：0期2只(9.5％)、Ⅰ期(轻型)8只(38.1％)、Ⅱ期(中度)4只(19％)、Ⅲ期(重度)7只(33.4％)。对照组12只小型猪胰腺组织均未见异常。CT检查提示：0期胰腺形态未见萎缩，密度均匀，强化均匀一致，主胰管及分支胰管均未显示；Ⅰ期(n=8)CT图像上，6只胰腺形态未见明显改变，边缘光整，胰腺实质强化均匀一致，2只胰腺轻度肿大且平扫密度较低，5只小型猪主胰管未见显示，3只胰管可见主胰管，但直径均不超过1mm，且分支胰管未显示；Ⅱ期(n=4)胰腺萎缩3只，边缘毛糙、欠光整，增强后胰腺实质强化欠均匀，内可见散在细点状、小斑片状低密度影。主胰管不同程度扩张，1只直径3mm，且可见分支胰管轻度扩张，2只直径2mm，1只直径1mm；Ⅲ期(n=7)胰腺萎缩均较明显，边缘欠光整，呈细锯齿状，其中5只胰腺实质及包膜下出现羽毛状低密度影。增强后低密度影强化程度较周围胰腺实质低。
　　 结论：
　　 巴马小型猪主胰管不全结扎法建立CP模型成功率高，CP的纤维化程度与梗阻时间呈良好的相关性；实验组不同病理分期各组见强化CT值在30秒和35秒时间点差别有显著统计学意义；小型猪CP模型的CT表现与人类CP十分相似，有可能为研究不同病理程度的CP的影像学表现提供良好的平台。
　　 第二部分，小型猪阻塞性慢性胰腺炎高分辨核磁共振质子波谱代谢特征研究
　　 研究目的：
　　 对小型猪慢性胰腺炎(Chronicpancreatitis，CP)模型离体胰腺组织块行高分辨魔角旋转核磁共振波谱分析(HR-MASNMR)，探索慢性胰腺炎不同发展阶段的代谢变化规律。
　　 研究方法：
　　 获取CP模型猪的新鲜胰腺组织，经重水淋洗后，在BRUKERAVANCE-600谱仪上进行检测。按照胰腺腺泡萎缩、炎细胞浸润和纤维化程度(主要根据胰腺纤维化的程度)，将CP分为三期：Ⅰ期(轻型CP)、Ⅱ期(中度CP)、Ⅲ期(重度CP)。比较小型猪正常胰腺和经病理检测确定为Ⅱ、Ⅲ期的较为典型的慢性胰腺炎离体组织块的代谢特征及波峰强度数值，分析代谢物改变与病理的关系。在HRMAS-NMR1H谱解析的基础上，运用主成分分析法(principalcomponentanalysis，PCA)分析幼猪正常胰腺组织与慢性胰腺炎的特征代谢变量模型，由CPMG测得的压制掉大分子物质的一维1H谱数据用于主成分分析。利用Bruker公司的Topspin3.0软件程序对数据进行相位基线校正，并利用Topspin3.0软件对图谱进行降维简化处理，同时利用AMIX打包软件对简化后的数据进行PCA处理，得到相应的得分图和负载图。以病理证实的Ⅱ期、Ⅲ期CP的胰腺组织为实验组(11只)，以模型对照组中小型猪正常胰腺组织为对照组(12只)。使用SPSS17.0对CP胰腺组织和正常胰腺组织代谢物浓度进行LSD-t检验。
　　 结果：
　　 1、小型猪慢性胰腺炎模型建立结果
　　 36只小型猪中共33只小型猪存活。其中，模型对照组12只均存活，模型实验组24只中21只存活，意外死亡3只。模型实验组24只中19只成功建立不同程度慢性胰腺炎模型，2只病理改变不明显，慢性胰腺炎模型成功率79.2％(19/24)。
　　 2、病理结果
　　 实验组存活的21只动物中，病理分期如下：0期2只(9.5％)、Ⅰ期(轻型CP)8只(38.1％)、Ⅱ期(中度CP)4只(19％)、Ⅲ期(重度CP)7只(33.4％)。对照组12只小型猪胰腺组织均未见异常。
　　 3、小型猪正常胰腺与CP胰腺组织MRS代谢产物差异
　　 本研究以病理证实的Ⅱ期、Ⅲ期CP的胰腺组织为实验组(11只)，以小型猪正常胰腺组织为对照组(12只)。
　　 发现实验组代谢产物中的乳酸(Lac)(δ=1.34，4.06)、N－乙酰糖蛋白(NAC)(δ=2.06)、乙酰乙酸(Acet)(δ=2.22)峰强度显著增加(P<0.05)；缬氨酸(Val)(δ=1.02)、丙氨酸(Ala)(δ=1.46)、亮氨酸(Leu)(δ=1.70)、乙酸(Ace)(δ=1.94)、丙酮酸(Pyr)(δ=2.34)、天冬氨酸(Asp)(δ=2.62)、谷氨酸(Glu)(δ=2.42)、肌氨酸(Cre)(δ=3.10)、胆碱(Cho)(δ=3.22)、甜菜碱(Bet)(δ=3.26)、牛磺酸(Tau)(δ=3.38)、甘油(Gly)(δ=3.66)、酪氨酸(Tyr)(δ=3.98，6.90,7.18)、β-葡萄糖(β-Glc)(δ=4.62)、尿嘧啶核苷(Uri)(δ=5.78)、胞嘧啶(Cyt)(δ=6.06)和苯丙氨酸(Phe)(δ=7.34，7.42)峰强度显著减弱(P<0.05)。
　　 结论：
　　 小型猪经病理证实为Ⅱ期、Ⅲ期CP的胰腺组织与正常胰腺组织MRS代谢物存在显著差异；高分辨核磁共振氢谱能敏感的检测该差异的存在并与病理有良好的相关性；经病理证实为Ⅱ期、Ⅲ期CP的胰腺组织中，仅有乳酸、N－乙酰糖蛋白、乙酰乙酸(Acet)峰强度显著增加，其它代谢物峰值强度均呈减少趋势。