建立直肠脱垂模型的动物选择与常用造模方法分析*

李志鹏，柯敏辉

(福建中医药大学附属第二人民医院，福州 350000)

直肠脱垂是直肠黏膜、肛管、直肠全层和部分乙状结肠向下移位而脱出肛门外的一种疾病。各年龄层均可发病,但多发于幼儿、老年人、久病体弱及身高瘦弱者[1]。一些因素如神经和精神疾病、性别、肛肠手术史、内括约肌或外括约肌无力、慢性腹泻、慢性便秘等，都被认为与直肠脱垂的病理生理学有关，然而病因仍不清楚[2，3]。直肠脱垂有多种治疗方法，包括药物和手术，治疗后复发或引起相关并发症的情况不尽相同，至今尚未有一种理想的治疗手段可用于所有的直肠脱垂。动物模型是研究疾病病理生理学机制和开发新的治疗策略的重要工具，笔者就国内外的直肠脱垂动物模型做一综述。

1 直肠脱垂模型的建立

1.1 兔

1.1.1 饮食致泻 黄乃健等[4]选用1月龄健康兔作为实验对象，以专用饲料与胡萝卜喂养，平均每日每只60 g，每只饮水100 mL，持续喂养15 d后，改为每日给予新鲜白菜3 kg分3次喂养，当出现大便变软或稀时停止喂养白菜，改用正常饲料喂养，持续7 d，再重复上述过程，最后成功建立近似人类Ⅰ度直肠脱垂的轻度脱垂模型。

1.1.2 药物致泻联合增加腹压 柯敏辉等[5]以大黄和番泻叶作为致泻剂，依据正常便(质硬成形)、约3/4正常便(约1/4质软不成形)、约1/4正常便(约3/4质软不成形)、约1/4稀便(约3/4质软便和正常便)、约3/4稀便(约1/4软便和正常便)、全部稀便，这6种不同兔粪便质地依次评为0分、1分、2分、3分、4分、5分。起始每日生大黄液按20 mL/kg灌胃1次，若连续2 d出现3分以上粪便，则生大黄液的灌胃量在之前基础上按5 mL/kg减量；若出现1 d 0分粪便，则生大黄液的灌胃量在之前基础上按5 mL/kg追加，最高至每日30 mL/kg。此后若排1 d 0分粪便，则在生大黄液灌胃30 mL/kg的基础上加用番泻叶液5 mL/kg灌胃；若继续排1 d 0分粪便，番泻叶液灌胃量在之前基础上按5 mL/kg追加；若连续2 d出现3分以上粪便，则番泻叶液在之前基础上按5 mL/kg减量，连续每日灌胃2个月。在中药灌胃前1 d，在兔截石位3、5、6、7、9点肛门边缘分别柱状注射1次无水乙醇0.3～0.4 mL。并且在造模期间将兔置于固定架中，将固定架直立，兔后肢末端需接触地面，每日站立5 h，持续2个月。从兔直肠黏膜隆起、套叠症状和肛管组织病理切片方面均证实直肠黏膜内脱垂造模成功。

1.1.3 手术 贺房勇等[6]将6月龄家兔麻醉后打开直肠腹膜反折，切断直肠两侧的侧韧带，下推直肠使直肠翻出肛门外后关腹。术后发现，家兔大便时均见有不同程度的直肠外翻，说明直肠脱垂造模成功。

1.2 猪

Bustamante-Lopez L等[7]选用5只平均体质量为35 kg的健康雌猪，通过开放式手术打开下腹部，将直肠移动至骨盆底，通过扩张器对肛门内进行充气扩张，最后将肛门镜插入肛门，并用Allis牵引器使直肠黏膜移位，从而形成直肠脱垂模型。

1.3 犬

1.3.1 手术联合增加腹压 包俊华等[8]将5只犬分为2组进行造模实验，其中4只选择切断内外括约肌及肛管直肠环，剩余1只仅切断内外括约肌保留肛管直肠环。从术后第1天开始，2组同时上架固定，每天4次，每次4 h，使犬处于半直立体位共30 d，在上架固定期间借腹带增加腹压，每15 min放置气囊在直肠内充气，然后在肛门外将直肠向外牵拉，使直肠黏膜翻出肛外，30 d后切断内外括约肌及肛管直肠环的4只犬直肠黏膜，从齿线上方开始自下而上分离脱垂，其中脱出最长10 cm，最短6 cm；仅切断内外括约肌保留肛管直肠环的1只犬，30 d后直肠下端黏膜脱出1.2 cm。

1.3.2 饮食、药物致泻联合增加腹压 黄乃健等[4]选用2月龄雄性幼犬作为实验对象，使用饮食致泻的同时联合抗生素干扰肠道微生态平衡，从而达到更好的致泻效果。出现腹泻后放置在特制的实验台上，取俯卧位将其固定，将特制的椭圆形金属固定装置放于犬的后半身，然后再将血压计气囊袋置于犬腹部，逐渐加压至6.7kPa，停留2 min放气，恢复至初始状态并停留5 min。再逐渐加压，每次在原有基础上增加6.7kPa，直至26.7kPa左右，每次出现腹泻均进行上述实验。最终得到近似人类的Ⅰ度直肠脱垂轻度直肠脱垂模型。

2 不同造模方法的比较分析

直肠脱垂动物模型的造模方法可以总结为3种。一是致泻如饮食、药物，增加腹压如站立、肠道气囊加压等；二是手术如切断内外括约肌等。通过致泻造模，虽然有效但过程复杂且需时较长不稳定。增加腹压的方法也只能作为辅助手段，单独使用造模效果不理想。比较而言，手术造模具有稳定、易操作、简单快捷的优点，但临床中直肠脱垂的发生多为慢性过程，在病变过程中各组织器官的病理变化通过手术造模方法难以模拟，反之致泻与增加腹压的造模方法能够更好地模拟这一变化。

3 讨论

“中气下陷”的中医病机学说提到，久泄伤脾，脾气虚衰，气机下陷，升举无力，对脏腑维系升举之力减弱，内脏器官位置也随之下移[9]。在致泻造模的过程中，通过长期的腹泻使实验动物处于类似“气机下陷”的状态，可致直肠黏膜脱垂，从而增加造模的成功率。在临床上，4岁以内的小儿是直肠脱垂的高发人群[10]，联系中医对小儿体质的描述，即《景岳全书》所载：“肾为胃之关，开窍于二阴，所以二便之开闭，皆肾脏之所主，今肾中阳气不足，则命门火衰”。认为小儿属“稚阳”之体，肾阳不足、升举乏力致脱肛发生[11]，故在实验动物的选择上，更倾向选择幼年期的动物。黄乃建等[4]在实验过程中也证实，年幼的动物较年长动物更易建立直肠脱垂模型。

虽然直肠脱垂常病发于“中气下陷”，但临床“湿热下注”证型的病例并不少见[12]。关于直肠脱垂的“湿热下注”证型在中医古籍中早有记载。《辩证录》云：“人有不必大便而脱肛者，疼痛非常，人以为气虚下陷，实乃大肠之火奔迫而出也。”《笔花医镜》中也有云：“脱肛者，肠有火则脱出难收，肿而痛也 。”但在文献记录中却没有“湿热下注”证型的直肠脱垂动物造模，这部分的空白不仅阻碍了对这一类直肠脱垂新药的研发及新术式的开发，直肠脱垂的病因病机理论也未能得到更好的完善。

在阐述直肠脱垂病因中存在诸多理论学说，目前较为公认的是由于直肠黏膜松弛或直肠与周围支持组织发生松弛分离，直肠失去支撑而滑脱下移，直肠上的提肌群、筋膜、韧带等松弛下陷及肛门内收肌群收缩无力而脱出[13，14]。贺房勇等[6]与包俊华等[8]选择手术切断直肠肛管相关肌肉及韧带的造模方法，直观证实了这一理论学说；柯敏辉等[5]通过致泻与增加腹压的造模方法，成功建立直肠脱垂模型，在最后的病理取样分析中提示，模型动物直肠固有层腺体组织增生，血管扩张充血，间质炎细胞浸润聚集，间质水肿、疏松，也从侧面证实了这一学说。因此从这一理论学说角度出发进行造模具有可行性和可靠性。

犬、猪、兔是直肠脱垂模型造模的常用实验动物。犬的肛门肌肉、腺体、功能等各方面最为接近人类[15]，是理想的实验动物之一，但存在涉及动物伦理学以及实验可操作性差且难以重复等弊端；猪的局部解剖结构也类似于人类[16]，但在动物饲养、价格、体型及可重复性方面受到很大限制；兔具有与人类相近的结肠带、结肠袋、肛门直肠周围间隙等解剖结构，且价格较低廉、实验操作性强、易重复，但其肛门的局部解剖结构仍与人类肛门存在较大差异[17]。另一方面，兔因其直肠肛管空间狭小，更趋向用于药物的开发或药效评估，犬和猪则在术式开发或评估中更常使用。在众多的动物造模实验中，大鼠可能是应用最多、应用领域最广泛的实验动物之一，在直肠脱垂模型中却不宜使用大鼠造模，虽然大鼠的耻骨尾肌和髂髂尾肌与人类有相似之处，但在收缩时并没有提起肛门的功能，而是起着维持性功能，对球囊的固定以及睾酮敏感性的作用[18]。

4 结语与展望

一个成功且值得推广的动物模型，需要具备造模方法简单、易操作且成本低廉等特点。上述文中描述的3种动物直肠脱垂模型都不完全具备这些特点，尚且不能在研究中推广，要想得到更加理想的直肠脱垂动物模型，在现有研究基础上还有很多可以改进的地方。一是实验动物的选择。在饲养家畜时发现，家畜如鸡、鸭、猪等都存在直肠脱垂的现象[4]。以猪为例，采取近亲交配时直肠脱垂的发病率更高[19]。在保证实验动物生存率的前提下，可选择更易出现直肠脱垂病证的基因缺陷动物；二是影响直肠脱垂的客观因素。天气寒冷时直肠脱垂的发病率也随之提高[20]，可将温度变化这一因素加入造模方法中，缩短造模时间，得到更加理想的直肠脱垂动物模型；三是动物模型的评价标准。上述关于动物建模后的效果评价中，都直接套用人类直肠脱垂的临床分级，但动物与人类骨盆腔的骨骼、肌肉解剖学等存在多方面差异[15-17]，因此这样的评价标准缺乏严谨性。此外还缺少对直肠外脱垂与内脱垂、肌电生理病理变化等方面的评价。综上所述，如何建立更加完善的动物模型和严谨、全面的评价体系，是今后进一步努力与探索的方向。