溃疡性结肠炎模型建立的研究进展

鲁 兵，余万桂 （长江大学医学院，湖北 荆州434023）

吴国栋 （荆州市第二人民医院消化内科，湖北 荆州434000）

溃疡性结肠炎 （UC）在我国属于高发常见疾病，其发病原因仍然未明确。溃疡性结肠炎动物模型的建立对研究疾病的发展进程、预防治疗具有重要意义。一直以来溃疡性结肠炎动物模型根据不同的研究需要采取了不同的制备方法［1-3］，对此，我们将其研究进展进行如下综述。

1 化学造模法

1．1 乙酸造模法

乙酸造模法是根据化学刺激肠壁黏膜屏障产生炎症机制，利用花生四烯酸代谢异常环节介导此反应［4］，由于大鼠模型的炎症反应与人类的相似［5］，并且材料来源丰富，制备简单，成功率高，故而该模型运用广泛。Cetinkaya［6］将乙酸注入大鼠结肠后用生理盐水给予冲洗2次，大鼠随即出现腹泻血便等结肠炎症表现，但是症状只持续1周。因此乙酸制备出的大鼠UC模型在研究中具有局限性，目前该模型主要用于研究UC的发病机制和炎症的自愈机制。该模型的研究局限性与其制备方法、模型特点有很大的关系，首先乙酸的刺激部位主要是结肠末端肠粘膜及血管，与人类发病机制有一定的区别；其次乙酸的刺激性小，大鼠模型的临床症状不能长期持续，导致药物疗效的观测不稳定，大鼠自身自愈性与药物疗效很容易混淆，因而无法对药物疗效做出长期的稳定性评价。

1．2 角叉菜胶造模法

红海藻提取的硫酸多精损伤结肠上皮细胞结构，增加肠壁黏膜的通透性，该模型主要适用于急性期盲肠炎症病变的防治药物的观察和筛选，大鼠饮用3%角叉菜胶溶液出现UC症状的时间为2周后，盲肠、结肠、直肠于3周后肉眼可见针尖大小的溃疡和出血点，隐窝脓肿、变形，黏膜溃疡形成，黏膜和黏膜下层炎性细胞渗出在组织学可发现。但是该模型的缺陷是不能持久保持UC模型的临床特点，因此需要反复造模，成本较高［7］。

1．3 葡聚糖硫酸钠 （DSS）造模法

DSS的制备与巨噬细胞功能失调、肠道菌群失调和DSS的负电荷影响结肠上皮DNA合成、抑制上皮细胞增生、破坏肠黏膜屏障有关［8］，BALB／c小鼠自由饮用5%DSS溶液5d就可以制备出远端结肠溃疡的急性炎症模型，其产生的临床症状、病理切片表现，以及疾病的预后转归与人UC相似，广泛用于筛选对UC有治疗潜力的药物研究。

1．4 过氧化亚硝酸钠 （NaOONO2）造模法

Daniel等［9］在1993年成功地应用过氧化亚硝酸钠诱导大鼠溃疡性结肠炎模型，该方法利用氮氧化机制原理反映溃疡性结肠炎发病机制，由于其制作简单，重复性好，制作成本低廉，在观察调控一氧化氮及中药复方抗氧化作用方面一直到今天还在沿用。

1．5 三硝基苯磺酸 （TNBS）造模法

大鼠克隆氏病模型于1984年由Morris等［10］用TNBS成功地制造出。郑礼［11］认为一次性注入直肠100～150mg／kg剂量下引起的UC组织呈慢性炎症变化，病程较长，与人类UC相似的结论是通过对不同剂量的TNBs引起的大鼠UC模型观察得出的，此方法具有操作简单、经济实用、造型时日短等特点，适用于对防治药物的筛选和探究。

1．6 二硝基氯苯 （DNCB）造模法

DNcB做为半抗原与组织蛋白结合成完全抗原，激发机体产生E细胞介导的细胞免疫反应［12］。该模型最先用豚鼠由Bick等建立，其后Rabin等［13］对其进行了改进。DNCB模型可以反映外源性抗原和机体自身抗原诱发的典型的胃肠道迟发过敏反应，主要用于揭示UC局部迟发过敏反应的免疫调控的发病机理，但DNCB具有自愈性强的缺点。

2 免疫造模法

2．1 同种异体或异种异体结肠粘膜组织致敏法

将实验大鼠的结肠粘膜组织制成匀浆并添加Frend佐剂，在其后1d和15d分别注射0．1～0．3ml到足垫内，在23d后通过随机抽样，然后解剖实验动物观察结肠的病理改变，若不满意需继续注射1次，以便产生典型UC模型。该实验的关键在于Frend佐剂的制造，特别是在研碎与乳化结核菌的方面。本实验需要一定的技术及实验设备，并且实验周期长。但是实验的结果接近临床症状，且重复性好，是筛选抗溃疡性结肠炎药物的较好验证实验。

2．2 胎鼠结肠种植法

胎鼠结肠种植法［14-16］主要是借助细胞免疫反应制备出慢性炎症的模型，在无菌的环境下获取胎鼠结肠作为抗原，移植于同系成年鼠肾包膜下，引发宿主抗移植物反应。但是该法具有相当大的局限性，需要的周期长，技术要求高，得出的模型不一定能符合实验要求。

2．3 大鼠结肠细菌菌株法

该法以反复刺激大鼠的免疫机制为主，制备出以大鼠正常菌群为抗原的肠混悬液进行结肠刺激，大鼠结肠壁表现出溃疡或弥散性炎症，同时出现细胞免疫功能降低和循环免疫复合物增多，该制备方法成功率高，产生的症状与临床相似，但实验周期长。

3 中医证型造模法

3．1 精神刺激造模法

戴芳等［17］采取刺激大鼠打斗、禁食的方式，改变大鼠的情绪和行为，造模组大鼠情绪由稳定变为易怒继而低落，行为状态变为少动厌食，体质量下降等肝郁脾虚表现。韩秋艳［18］则每天束绑大鼠的后肢以限制其活动，为期3周，用5%乙酸灌注大鼠结肠或用慢性夹尾激怒加高浓度大黄灌胃法。两个实验均成功制备了溃疡性结肠炎肝郁脾虚证模型。

3．2 脾虚型动物模型

3．2．1 饮食不节复制的脾虚证动物模型 王晓明等［19］根据饮食不节、疲劳过度导致脾气虚证的理论，给予实验大鼠大量喂食猪油、甘蓝，结合大鼠在滚带式跑步机上快跑，观察18d后，大鼠出现体质量下降、倦怠懒动，大便不正常等脾虚证型。

3．2．2 药物复制的脾虚模型 王晓洁等［20］选 Wistar大鼠，采用不禁水禁食的方法，灌服番泻叶浸剂后35h，以0．5%肥皂水2ml／只灌肠冲洗，该法重复2d进行病理切片观察，得到溃疡模型。王玉良等［21］应用同样的方法，灌肠之后20min后肛门注入5%冰乙酸0．11ml，3d后出现脾虚症状，主要表现为粪便溏烂、血便以及厌食等消化道症状，结肠切片显示符合溃疡性结肠炎的病理改变。

4 复合造模法

4．1 化学法及束缚法复合造模

谷松等［22］的实验对象是雄性Wistar大白鼠，开始捆绑大白鼠的四肢使其1周内不能活动，在实验前24h只给大白鼠喂水而不给其喂食物。通过肛门将NBS／乙醇液注0．125ml射入大白鼠肠内，实验进行3周后处死实验鼠。实验过程各阶段症状如下，UC造模成功后的第2天出现血便、黏液便、稀便的症状，并且有脱毛、消瘦、饮食减少及拖尾症状；第3天可在肠管黏膜观察到糜烂面及坏死组织，并观察到水肿和黏膜充血的情况；UC造模成功第3周时，观察到大白鼠肠壁变厚、变狭小，并观察到多处水肿、黏膜充血及溃烂。UC造模成功后第3天的病理学观察可以看到，大量炎性细胞存在于黏膜下层，并可见水肿、溃疡，第3周的病理学观察可以见到大白鼠肠管出现慢性炎症特征，结肠黏膜水肿现象严重并可观察到大量炎性细胞。

4．2 限食限动加醋酸结肠内注射法

为制造出肝郁脾虚型的溃疡结肠炎模型，顾立刚等［23］采取限制大鼠饮食、活动的办法，持续3周内每天束缚大鼠8h，结肠注入5%醋酸1ml，诱发结肠溃疡。实验显示大鼠模型呈现体质量减轻，大便变稀，抵抗力低下，结肠病理切片黏膜充血水肿溃烂，甚至出脓穿孔，所有表现均符合人类肝郁脾虚型结肠炎的特点。

4．3 免疫法加醋酸肠内注射造模法

吴玉泓等［24］在总结了三硝基苯磺酸模型 （TNBS）、葡聚糖硫酸钠模型 （DSS）、唑酮 （OXZ）制备的有关溃疡性结肠炎 （UC）实验模型的缺点后认为，借鉴徐淑云［25］的方法，改进结肠黏膜组织致敏法加乙酸局部刺激法，制备的溃疡性结肠炎模型才有可能与人类自然发生的UC的病变特点相似，从而更好的评价药物治疗效果。他们选取30只Wistar大鼠随机分为正常对照组、模型对照组、用药组，用结肠黏膜组织致敏法加乙酸局部刺激法建立大鼠复合溃疡性结肠炎模型，首先选用SPF级Wistar大鼠造模，取足跖内注射抗原2mg，并且在造模的第1天、第2周再次给大鼠足跖内注射抗原2mg，第3周以及第4周给大鼠足跖内注射抗原2mg的同时在肛门内注入5%醋酸1ml。2周后用生化法检测大鼠结肠和血清中MDA、SOD、GSH-PX、NO、TNOS，iNOS值、IL-4、TNF-α含量以及IFN-γ含量，观察大鼠结肠变化。大鼠黏膜层出现不同程度充血、糜烂、水肿及出血，浅小溃疡形成，溃疡面有渗出性坏死层，溃疡的周围腺体扩张，黏膜下固有层局部水肿、充血，腺上皮细胞轻度增生，在2周后可发现。上述变化显示改进制备方法后建立的大鼠溃疡性结肠炎 （UC）的实验模型，可以较好的模拟人类UC病变的慢性活动性特点，完全可以运用于临床药物评价。

5 小 结

5．1 对建立溃疡性结肠炎动物模型的方法进行对比

随着实验技术的发展，溃疡性结肠炎的模型制备方法越来越多［26-27］，乙酸、三硝基苯磺酸（TNBS），葡聚糖硫酸钠 （DSS）、唑酮 （OXZ）等都可用于模型的制备，但是从长远的研究中我们逐渐发现，这些材料诱导的动物模型逐渐呈现出不足，如果在制备的过程中技术不稳定，有可能制备出的是克罗恩病而不是溃疡性结肠炎模型，即使UC模型制备是成功的，该模型也仅仅是局限于溃疡性结肠炎的免疫学病理研究；DSS模型的整个模型制备过程需要不断的给药进行刺激，否则大鼠模型的症状会消失，无法对治疗药物的疗效进行区别评价。OXZ模型与DSS模型相似，具有自我恢复的能力，而乙酸制备的急性炎症模型，受外界诱导因素的影响大，乙酸诱导的症状不能长期持续，两者都不适合进行药物疗效的观测。而对于其他方法诱导制备的大鼠溃疡性结肠炎的模型仍然需要在使用和观测中不断总结探索，希望能在长期的实践中区分出制备方法的优劣，创建出的模型能够与人类的溃疡性结肠炎临床症状、疾病特点接近，更好的为临床药物研究、疾病研究奠定基础。

5．2 建立溃疡性结肠炎动物模型的中医观点

中医传统医学认为溃疡性结肠炎的发生与情志相关、肝郁气结有关，脾失健运是主要的病机，因此在利用大鼠造模时要注意利用情志因素作为疾病诱发的因素。

纵观以上的多种造模方法，笔者认为免疫复合物加乙酸局部灌注、束缚刺激以及饮食失节法制备出的模型与人类发病机制机理、临床症状特点较为接近，因此临床观察的药物疗效以及疾病发展趋势也更为稳定可信。

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