羊燕群 吴之茵 马志杭 陈建永 浙江省中西医结合医院消化科 杭州 310003
结肠黑变病为临床高发病,如何在实验中建立与临床病因、病机相符的动物模型以协助临床研究是消化科难题。我们通过既往豚鼠结肠黑变病实验基础[1]与临床病因病机相结合,改进实验方法,采用生大黄液豚鼠灌胃拟建立结肠黑变病动物模型。
1.1 动 物 5周龄普通级豚鼠36只,平均体质量(236±32.73)g,由浙江中医药大学动物实验中心提供,动物合格证号:SYXK(浙)2008-0116。室温 25℃,相对湿度50%~70%,每6只单笼饲养,造模前自由摄食、饮水。
1.2 药 物 生大黄(浙江中医药大学制剂厂,批号121101,产地:甘肃),70℃热水浸泡 30min,过滤成100%浓度生大黄液;聚乙二醇4000散(博福-益普生,批号C15563),配置成6.25%水溶液。
1.3 试 剂 二甲苯(成都市科龙化工试剂厂,批号20120718);无水乙醇(成都市科龙化工试剂厂,批号20130130);苏木精(SIGMA,批号 041M0014V);伊红(上海迈坤化工有限公司,批号20120831);盐酸溶液(杭州双林化工试剂厂,批号20120814);中性树胶(上海标本模型厂)。
1.4 仪 器 轮转式切片机(RM2135型,LEICA公司);摊片机(HI1210型,LEICA公司);烘片机(HI1220型,LEICA公司);显微镜(BH2型,OLYMPUS公司);冰箱(BCD-216型,青岛海尔股份有限公司);电热恒温培养箱(DRP-9082型,上海森信实验仪器有限公司)。
2.1 造模及分组 36只豚鼠用随机数字表按完全随机方法分为正常对照组、大黄组、福松组,每组各12只。正常对照组予自由进食、进水,不给药;其余各组在自由进食、进水基础上,大黄组每日给100%浓度大黄液4mL,对照组每日给渗透性泻剂聚乙二醇4000散(商品名:福松)6.25%水溶液4mL。造模时间共42天。
2.2 观察项目 实验第43天即造模结束次日,各组豚鼠禁食不禁水12h灌服100%硫酸钡水溶液4mL,置于代谢笼中接取24h排出粪便,计算含钡剂大便颗粒数。统计排便情况后各组豚鼠开腹,每只豚鼠截取结肠上、中、下段结肠组织各1cm,置于中性甲醛固定,切片。通过HE染色检测结肠组织病理学变化,验证模型成立。
3.1 一般情况比较 造模结束,三组存活豚鼠正常组8只,大黄组10只,福松组7只。正常组豚鼠大便圆润、颗粒状;大黄组豚鼠前3天大便稀烂量多,第4天开始大便量减少,便质变干;福松组豚鼠大便软,含水量增加,颗粒较服药前大及松散。三组豚鼠整体情况比较见表1。
表1 三组豚鼠一般情况比较
3.2 各组豚鼠24h排便颗粒数比较 大黄组平均大便颗粒数(34.2±8.9)粒,正常组平均(47.1±7.3)粒,福松组平均(42.7±4.3)粒,大黄组豚鼠排便颗粒数显著少于正常组与福松组豚鼠排便量(P<0.05)。
3.3 各组豚鼠结肠目测外观改变 肉眼观察25个结肠组织样本中,正常组和福松组结肠黏膜形态、颜色正常,大黄组结肠黏膜颜色加深,并可见纵向褐色条索状色素沉积带,部分甚至呈黑色,从结肠近端向结肠远端逐渐变浅。见图1(封二)。
3.4 各组肠黏膜病理改变 显微镜下正常组肠组织主要由黏膜层、黏膜下层和肌层构成,黏膜上层完整,有少量炎性细胞,细胞类型主要为淋巴细胞和噬酸性细胞,黏膜下层和肌层结构完整,无炎细胞浸润。大黄组形态结构类型及黏膜上皮炎细胞类型与正常组相同,黏膜固有层大量吞噬细胞中含有棕黑色颗粒状物质,黏膜下层脂肪组织明显增多,肌层无明显病变。福松组形态结构类型及炎细胞类型与正常组相同,黏膜上皮无黄色颗粒状物质,黏膜上皮层杯状细胞明显增多,黏膜下层与肌层无明显病变。见图 2(封二)。
便秘是临床常见病,蒽醌类泻药如大黄、芦荟、番泻叶、决明子等中药由于其作用强、起效快,在临床中药汤剂及中成药中均广泛应用。蒽醌类泻药主要成分为蒽醌类衍生物三羟甲基蒽醌,此类化合物主要作用于大肠,不受胃酸破坏,在小肠中被吸收入血,但对小肠无作用,在肝脏中水解为糖及蒽醌衍生物,再经血液从大肠分泌入肠腔中,或直接由小肠转运到大肠,在大肠中被水解,刺激大肠神经丛而加强蠕动,亦可抑制Na+-K+-ATP酶,减少大肠对水及Na+的回吸收,而起导泻作用[2]。蒽醌类药物随着服用时间的延长,其泻下效果逐渐降低,为维持通便效果,患者往往逐渐加大剂量,产生依赖性,长期滥用,便秘症状加重,患者甚至不能自行排便,部分长期使用蒽醌类药物患者可见结肠黑变病发生,并有研究认为其与结肠肿瘤的发生有一定相关性[3]。本实验证实,长期口服生大黄水溶液豚鼠目测结肠见典型的连续分布虎皮、网格状花纹,镜下HE染色可观察到结肠黏膜固有层大量棕黑色颗粒沉积,确认为黑变病结肠改变,而对照组豚鼠结肠未见该变化,含蒽醌苷的植物性泻药被认为是导致大肠黑变病的主要药物。
结肠动力的研究方法有钡条排出试验、球囊排出试验、闪烁扫描、化学染料标记等[4]。本实验采用钡剂标记排出大便,操作简便,容易观察,模型豚鼠有典型结肠黑变病改变,并初步证明黑变病豚鼠结肠排便功能下降,结肠动力障碍。
图1 大黄组豚鼠结肠黏膜表面大黄组结肠黏膜颜色加深,并可见纵向褐色条索状色素沉积带,部分甚至呈黑色,从结肠近端向结肠远端逐渐变浅。
图2 三组豚鼠结肠HE染色正常组:黏膜上层完整,有少量炎性细胞,细胞类型主要为淋巴细胞和噬酸性细胞,黏膜下层和肌层结构完整,无炎细胞浸润。大黄组:形态结构类型及黏膜上皮炎细胞类型与正常组相同,黏膜固有层大量吞噬细胞中含有棕黑色颗粒状物质,黏膜下层脂肪组织明显增多,肌层无明显病变。福松组:形态结构类型及炎细胞类型与正常组相同,黏膜上皮无黄色颗粒状物质,黏膜上皮层杯状细胞明显增多,黏膜下层与肌层无明显病变。
[1]陈建永,潘锋,张涛.结肠黑变病模型复制的实验研究[J].中华中医药学刊,2009,27(3):514-516.
[2]Kim BJ,Lee JH,Jun JY,et al.Vasoactive intestinal polypeptide inhibits pacemaker activity via the nitric oxide-cGMP-protein kinase G pathway in the interstitial cells of Cajal of themurine small intestine[J].Molecules and Cells,2006,21(3):337-342.
[3]陈建永,潘锋,张涛.大黄致结肠黑变病豚鼠肿瘤坏死因子-a水平变化及意义[J].中国中西医结合杂志,2009,29(2):140-142.
[4]杨海涛,蔡中其节译,周殿元校.结肠动力的研究[J].国外医学(消化系疾病分册),1993,13(2):78-81.