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背景：多器官功能障碍综合症（multiple organ dysfunction syndrome, MODS）是机体在严重创伤、感染、休克及大手术等原发病基础上，同时或序贯发生的两个或两个以上器官或系统功能障碍的临床综合征。是腹部外科患者死亡的重要原因。近年来研究观点认为，胃肠道是促发MODS的始动器官和靶部位。胃肠功能状态被认为是判断危重病人预后的一项重要指标。胃肠运动功能的恢复有助于有效地阻断MODS的进一步发展。胃肠道Cajal间质细胞（interstitial cells of Cajal，ICC）是胃肠慢波的起搏细胞，并且相互间形成网络状结构广泛分布于消化道。ICC被认为是胃肠神经系统（enteric nerve system，ENS）信号向平滑肌细胞（smoothmuscle cells，SMC）传送的桥梁和中介。胃肠平滑肌细胞是胃肠电生理活动的最终执行者。因此，目前研究观点认为，ENS运动末梢、ICC和SMC三者相互连接成网络样结构，组成胃肠动力基本功能单位（basic functional unit of gastrointestinalmotility, BFUGM），与胃肠运动功能障碍性疾病密切相关。目的：以细菌性腹膜炎致MODS大鼠模型为研究对象，观察大鼠小肠ENS、ICC和平滑肌细胞SMC的形态学变化和凋亡现象，检测细胞内外信号传导通路和凋亡途径相关蛋白的表达，以及大承气汤防治后的变化。探讨MODS致胃肠动力障碍的发生机制和大承气汤的防治机理，为MODS致胃肠动力障碍的临床预防和治疗提供新的思路。方法：选择健康成年Wistar大鼠100只，雌雄各半，体重200g-250g，随机分为对照组（20只）、MODS组（40只）和大承气汤治疗组（40只）。对照组大鼠腹腔注射生理盐水；MODS组和大承气汤组大鼠采用无菌条件下腹腔注射E.coloi.悬浊液的方法建立细菌性腹膜炎致MODS模型。大承气汤治疗组于造模前2日予大承气汤灌胃，2次/日，每次1ml/100g。造模24小时后取存活大鼠，麻醉后颈椎脱臼法处死，剖开腹腔取上段小肠用于实验。分别采用透射电镜扫描、TUNEL法、免疫组化、免疫荧光和激光扫描共聚焦显微镜重建图像等方法观察大鼠小肠ENS、ICC和SMC的形态学变化和凋亡现象，检测信号通路、凋亡途径和凋亡相关蛋白的表达，及大承气汤防治后的变化。结果：①小肠组织形态学和肌层细胞因子表达观察：与对照组比较，MODS组大鼠小肠绒毛顶端破裂，粘膜层和肌层结构紊乱，大量炎性细胞浸润，毛细血管扩张充血；小肠肌层CGRP、HSP70和TGF-β1表达明显升高（P<0.05）。与MODS组比较，大承气汤治疗组大鼠小肠轻度损伤，绒毛结构完整，粘膜层和肌层充血明显减轻，炎性细胞浸润减少，SMC分布均匀；小肠肌层CGRP、HSP70和TGF-β1表达明显减少（P<0.05）。②小肠肠神经系统观察：与对照组比较，MODS组大鼠小肠神经元数量明显减少，凋亡数量明显增加，线粒体凋亡途径Bax/Bcl-2和蛋白激酶凋亡途径PKA/PKC蛋白表达明显增加，信号传导通路ACh/SP/VIP/NO和细胞内信号载体蛋白caveolin-1表达明显减少，NGF蛋白表达明显减少（P<0.05）。与MODS组比较，大承气汤治疗组大鼠小肠神经元数量明显增加，凋亡数量明显减少，线粒体凋亡途径Bax/Bcl-2和蛋白激酶凋亡途径PKA/PKC表达明显减少，信号传导通路ACh/SP/VIP/NO和细胞内信号载体蛋白caveolin-1表达明显增加，NGF蛋白表达明显增加（P<0.05）。③小肠ICC观察：与对照组比较，MODS组大鼠小肠ICC超微结构受到明显破坏，细胞核染色质聚集在核中央和周边，线粒体肿胀，缝隙连接减少；ICC凋亡数量、线粒体凋亡途径Bax/Bcl-2和蛋白激酶凋亡途径PKA/PKC表达明显增加，细胞内信号载体蛋白caveolin-1表达明显减少（P<0.05）。与MODS组比较，大承气汤治疗组大鼠小肠ICC超微结构损伤轻微，少见细胞核染色质的聚集，个别线粒体肿胀，缝隙连接增加；ICC凋亡数量、线粒体凋亡途径Bax/Bcl-2和蛋白激酶凋亡途径PKA/PKC表达明显减少，细胞内信号载体蛋白caveolin-1表达明显增加（P<0.05）。④小肠平滑肌观察：与对照组比较，MODS组大鼠小肠平滑肌结构紊乱，细胞数量和肌动蛋白表达明显减少，细胞凋亡数量和凋亡指数明显增加，线粒体凋亡途径Bax/Bcl-2/Cyt C/caspase-9/caspase-3、死亡受体凋亡途径Fas/Fasl、蛋白激酶凋亡途径PKA/PKC和凋亡相关蛋白COX-2/NF-κB/P53表达明显增加，信号传导通路ACh/NO/SP/VIP、缝隙连接蛋白CX45和细胞内信号载体蛋白caveolin-1表达明显减少，Ca2+通道蛋白IP3R和RyR表达明显减少（P<0.05）。与MODS组比较，大承气汤治疗组大鼠小肠平滑肌结构清晰，细胞数量和肌动蛋白表达明显增加，细胞凋亡数量和凋亡指数明显减少，线粒体凋亡途径Bax/Bcl-2/CytC/caspase-9/caspase-3、死亡受体凋亡途径Fas/Fasl、蛋白激酶凋亡途径PKA/PKC和凋亡相关蛋白COX-2/NF-κB/P53表达明显减少，信号传导通路ACh/NO/SP/VIP、缝隙连接蛋白CX45和细胞内信号载体蛋白caveolin-1表达明显增加，Ca2+通道蛋白IP3R和RyR表达明显增加（P<0.05）。⑤小肠肠神经系统-ICC-平滑肌细胞（ENS-ICC-SMC）网络观察：与对照组比较，MODS组大鼠小肠ENS-ICC-SMC网络的超微结构明显破坏，ICC与肠神经的连接减少，与SMC间的缝隙连接减少，间距增大，肠神经、ICC和SMC的数量明显减少（P<0.05）。与MODS组比较，大承气汤治疗组大鼠小肠ENS-ICC-SMC网络的超微结构明显修复，ICC与肠神经的连接紧密，与SMC间的缝隙连接增加，间距减少，肠神经、ICC和SMC数量明显增加（P<0.05）。结论：①MODS大鼠胃肠道明显扩张，致死率极高，小肠肌层中CGRP、TGF-β1蛋白表达的增加可能导致小肠肌层组织炎症反应和应激损伤的加剧，同时上调HSP70蛋白的表达发挥自我保护作用。而大承气汤可以明显地降低MODS大鼠的死亡率，促进胃肠动力的恢复。大承气汤可以通过下调大鼠小肠肌层组织中的CGRP、TGF-β1蛋白的表达，抑制炎症反应和应激损伤的加剧，从而下调HSP70蛋白的表达，保护小肠平滑肌的收缩功能。②MODS大鼠小肠神经可能通过线粒体和蛋白激酶凋亡途径的激活、细胞内外信号传导通路的损伤以及NGF表达的下降使得小肠神经凋亡数量明显增加，形态结构受到明显破坏。而大承气汤可以明显地抑制线粒体和蛋白激酶凋亡途径的激活、保护细胞内外信号传导通路和NGF的表达，从而明显减轻小肠神经的凋亡和损伤，修复小肠神经的形态结构，促进胃肠动力的恢复。③MODS大鼠小肠ICC凋亡数量增加，网络样结构受到明显破坏，其机制可能与超微结构的损伤、线粒体和蛋白激酶凋亡途径的激活和细胞内信号载体蛋白caveolin-1表达的减少有关。而大承气汤可以通过明显地保护ICC的超微结构、抑制线粒体和蛋白激酶途径的激活和保护信号载体蛋白caveolin-1的表达，从而抑制ICC的凋亡，修复ICC网络样结构，恢复胃肠动力。④MODS大鼠小肠SMC凋亡数量明显增加，形态结构损伤严重，其机制可能是平滑肌肌动蛋白和Ca2+通道蛋白IP3R和RyR表达的减少，线粒体、死亡受体、蛋白激酶凋亡途径的激活，凋亡相关蛋白COX-2/NF-κB/P53表达的增加，以及细胞内外信号传导通路的损伤。而大承气汤可以通过明显地保护平滑肌肌动蛋白和Ca2+通道蛋白IP3R和RyR的表达，抑制线粒体、死亡受体、蛋白激酶凋亡途径的激活，下调凋亡相关蛋白COX-2/NF-κB/P53的表达，保护细胞内外信号传导通路等机制，减少小肠SMC的凋亡数量，保护平滑肌的形态结构，促进胃肠动力的恢复。⑤MODS大鼠小肠ENS-ICC-SMC网络结构受到明显破坏，其机制可能与超微结构的损伤，小肠神经、ICC和SMC数量的明显减少密切相关。而大承气汤可以明显地保护ENS-ICC-SMC网络结构的超微结构，抑制小肠神经、ICC和SMC数量的减少，保护ENS-ICC-SMC网络的形态结构，促进胃肠动力的恢复。