腸易激綜合征動物模型的研究進展

任　杰　陸　敏

1.南京中醫藥大學第三臨床醫學院，江蘇南京210046；2.南京中醫藥大學附屬中西醫結合醫院消化科，江蘇南京210028

腸易激綜合征動物模型的研究進展

任杰1陸敏2

1.南京中醫藥大學第三臨床醫學院，江蘇南京210046；2.南京中醫藥大學附屬中西醫結合醫院消化科，江蘇南京210028

腸易激綜合征（IBS）是一種功能性腸病，其病因及發病機制尚未完全闡明。目前臨床上的主要治療原則仍是對癥治療。關于IBS動物模型的研究有很多，最常用實驗動物是大鼠與小鼠。模型構建方法較多，有物理化學刺激、心理應激、藥物致瀉、病原體感染、復合方法及其他方法等。觀測指標包括一般情況、腸道敏感性測試、腸道轉運功能、病理學檢查、相關腦腸肽的檢測等。現在的動物模型大多僅從病理生理機制中的某一方面著手，而IBS的發病機制復雜，誘發因素個體化、多樣，因此目前的動物模型均具有不同程度的局限性，還需進一步研究。本文擬對IBS動物模型研究進展作一綜述。

腸易激綜合征；動物模型；建模方法；觀測指標

［Abstract］Irritable bowel syndrome（IBS）is a kind of functional bowel disease，and its etiology and pathogenesis has not been fully elucidated.At present，the main treatment principle is still symptomatic therapy.There are a lot of researches on IBS animal model，in which rats and mice are the most commonly animals used.Model construction methods are so many，such as physical and chemical stimulation，psychological stress，drug induced diarrhea，pathogen infection，compound method and others.The observation indexes included general situation，intestinal sensitivity test，intestinal transit function，pathological examination，and the detection of related brain gut peptide.Animal model now proceed only from a certain aspect of pathophysiological mechanism，however the pathogenesis of IBS is complex，inducing factors individual and diversified.So current animal model has limitations to some extent，and need further study.This paper aims to review the research progress on animal model of IBS.

［Key words］Irritable bowel syndrome；Animal model；Model construction methods；Observation indexes

腸易激綜合征（irritable bowel syndrome，IBS）是一種功能性腸病，它是以腹痛或腹部不適為特征，并伴有排便習慣或糞便性狀的異常。IBS的患病率在不同地區差異較大，全球范圍內從1.1%至45.0%不等，中國的患病率為5.0%～6.0%［1］。到目前為止，關于IBS的病因及發病機制尚未完全闡明，臨床上的主要治療原則仍是對癥治療。IBS并不會危及生命，但對患者的生活質量有很大影響，同時，因其無法完全治愈，也大大增加了患者的經濟負擔。

作為科研先導，動物實驗可以彌補臨床研究的不足，尤其是在涉及倫理問題和一些容易出現偏倚的臨床研究方面，有其獨特的優勢。因此，研究客觀性、公認性、重復性較好的IBS動物模型對認識發病機制、病理生理和藥物治療有積極的作用［2-3］。本文擬對IBS動物模型研究進展作一綜述。

1　研究對象

目前國內外最常用實驗動物是大鼠與小鼠。李熠萌等［4-5］對近10年中醫藥對IBS的實驗研究方法進行了綜述，結果表明63%的文獻均采用大鼠作為實驗模型復制的對象，其中Wistar大鼠占25%，新生SD大鼠占20%，成年SD大鼠占18%；另有37%的文獻選擇了其他動物，如小鼠（20%）、豚鼠（8%）、兔（8%）等。劉清華［2］提出可以用與人類更相近的靈長類等動物作為研究對象，使動物模型更接近人類。

2　建模方法

2.1便秘型腸易激綜合征模型進展

彭麗華等［6］采用冰水灌胃法復制大鼠便秘模型，方法如下：每只給予冰水（0～4℃生理鹽水）2 mL，于上午8：00開始灌胃，每天1次，共14 d。停止灌胃后再觀察14 d。期間始終給予正常飼食、飲水。該模型是以IBS模型新概念，為IBS研究提供新的條件。近年來，許多學者都采用這種方法構建便秘型腸易激綜合征動物模型，如唐洪梅等［7］。

陸迅等［8］用結直腸球囊擴張刺激+限水法構建便秘型腸易激綜合征大鼠模型：SD大鼠，使用Braun 8F導尿管自制的球囊，蘸少許石蠟油，在清醒的狀態下，自肛門輕柔插入，深度4～5 cm，大致達到大鼠的降結腸部位。每次刺激之前，檢查球囊的密閉性。向氣囊充氣，維持腸道壓力7.98 kPa（60 mmHg）（1 mmHg= 0.133 kPa），持續1 min，然后撤氣。給予擴張刺激前，可預先刺激大鼠肛門部，使其排盡大便，以減少糞團對擴張程度的影響。每天刺激1次，持續15 d。15 d后，大鼠禁水不禁食，連續3 d。該模型表現為便秘及內臟高敏感性，能較好地模擬人類。

王金貴等［9］采用冰水灌胃與冰敷束縛相結合制備便秘型IBS白兔模型。

2.2腹瀉型腸易激綜合征模型進展

腹瀉型模型構建方法較多，有物理化學刺激、心理應激、藥物致瀉、病原體感染、復合方法及其他方法等。

物理化學刺激：Yasuo等［10］采用冷應激方法構建模擬IBS腹痛的SART大鼠應激模型：4周齡SD大鼠置于低溫（0℃）與室溫（24℃）交替變換的環境，每小時變換一次，9：30～16：30期間重復操作；之后從16：30～9：30，持續置于低溫環境（0℃）。上述操作重復四天，建立SART大鼠應激模型。建模期間大鼠自由進食水，應激后置于24℃以用于后續實驗。Salaga等［11］用蓖麻油灌胃小鼠致瀉構建模型。陸敏等［12］采用ALChaer方法對幼齡大鼠進行結腸刺激構建模型，具體方法：SD孕鼠單獨飼養，幼雄大鼠出生第8、10、12天，接受結腸氣囊擴張刺激，每天一次，共三次。待出生60 d后開始實驗。該方法建造的模型大鼠呈內臟高敏感性，且能持續至成年期。

心理應激：通過各種應激刺激使動物產生煩躁、恐懼等中樞興奮性增高的方法來構建模型，應激刺激有束縛、避水、夾尾、慢性應激等，可單獨也可同時使用，復合應用兩種刺激方法較為常見。Ning等［13］用束縛的方法構建急性應激模型。Jianhua等［14］運用以下7種刺激構建慢性應激模型：12 h通宵照明；45℃熱環境5 min；禁水24 h；4℃寒冷環境3 min；夾尾1 min；水平振動40 min；禁食24 h。石君杰等［15］用束縛+夾尾刺激造模，王艷杰等［16］用慢性應激+束縛刺激造模。

藥物致瀉：劉春等［17］通過番瀉葉灌胃造模：除正常組外，其余各組大鼠均于上午8：00給予番瀉葉灌胃，按10 mL/kg劑量，每天1次，連續4周；并從番瀉葉灌胃第2周起用木夾夾尾以激怒大鼠，令其打架，每天30 min。第5周起停止造模。亦有很多其他人運用藥物致瀉造模，但大多都是與其他刺激因素綜合運用。

病原體感染：Cheng等［18］通過口服方法使小鼠感染體內旋毛蟲，誘導感染后腸易激綜合征（post-infectio Irritable bowel syndrome，PI-IBS）。Huan等［19］亦用旋毛蟲感染誘導PI-IBS小鼠模型，這種模型小鼠幾乎沒有胃腸道炎性反應，而腸道高敏感性卻持續存在。Walter等［20］用灌胃活空腸彎曲菌法構建PI-IBS模型：大鼠連續2 d糞便中空腸彎曲菌陰性，證明體內空腸彎曲菌已排盡，飼養1個月。之后再飼養3個月以達到明確的后感染狀態，這時大鼠大便性狀改變，與IBS患者癥狀相似。

復合方法：復合方法主要有藥物致瀉+心理應激（束縛等）、化學刺激+心理應激（束縛等）以及多種因素綜合刺激等。張濤等［21］和張道英等［22］都采用番瀉葉灌胃+束縛應激刺激的方法造模。張聲生等［23］用乙酸灌腸加束縛應激進行造模。閆雪等［24］用母嬰分離、腸道化學刺激、束縛刺激三者結合為綜合因素刺激造模。

其他方法：Bo等［25］用稀釋的乙酸刺激新生幼鼠誘導IBS內臟痛模型。另外還有通過基因層面進行造模的，如Moechars等［26］用基因敲除的方法造模，但這方面的研究尚不太多，有待進一步深入研究。

3　觀察和檢測指標

3.1一般情況

各組大鼠每周稱重1次，造膜及治療期間觀察大鼠精神狀態、毛發色澤、進食、飲水、活動及大小便情況［17］。

行為學觀測指標的選擇：腹瀉型IBS應該出現明顯的拱背（證明有腹痛）、腹瀉等主要的行為學特征，證明IBS的存在；肝郁應出現對外界刺激基本較少興奮，淡漠，偶則抓耳亂竄、煩躁不寧、情緒不穩定、易激怒、易受驚嚇等的行為學特征；脾虛出現食少納呆、體重減輕、活動少、易疲勞（打斗時間梯減）、嗜睡、倦臥、扎堆、拱背、毛發枯而蓬亂不澤、肛門污穢等的行為學特征。應該詳細記錄大鼠出現以上癥狀的時間以及特點［27］。

3.2腸道敏感性測試

腹肌回縮實驗（abdominal withdrawal reflex，AWR）和直腸擴張（colorectal distension，CRD）反應：將大鼠放入一固定裝置中，使其只能前后活動，不能轉身，經肛門插入球囊，固定氣囊，向球囊內注入空氣給予不同壓力刺激，在不同壓力下觀察大鼠對直腸球囊擴張的腹肌回縮反射，每次持續擴張20 s，同時觀察大鼠對不同壓力下所致直腸擴張的反應，根據其反應記錄半定量行為學評分。評分判定標準：0分，大鼠對結腸擴張時無行為學的反應；1分，結腸擴張時身體靜止不動，頭部運動減少，為初始感覺閾；2分，結腸擴張時腹部肌肉收縮，但腹肌未抬離桌面，為不適閾值；3分，結腸擴張時腹肌收縮并抬離桌面，為疼痛閾值；4分，結腸擴張時骨盆抬起，身體呈弓形，為最大耐受閾值［28］。

3.3腸道轉運功能

腸道推進測試：胃腸道推進是評價胃腸動力和致瀉、止瀉作用的重要參數。模型大鼠禁食（不禁水）1 d后，用5 mL的注射灌胃注射器，給模型大鼠灌胃活性碳墨水3 mL，15 min后用腹腔注射10%水合氯醛（0.3 mL/100 g）的方法處死大鼠。處死后立即取出整個小腸，浸入5%福爾馬林液以終止蠕動，水洗后，測量活性炭在小腸的移動距離，用占小腸全長（幽門到盲腸末）的百分率表示［24］。

3.4病理學檢查

實驗結束后處死動物，取結直腸組織標本，進行常規固定、包埋、切片，作病理形態學檢查。HE染色后，光鏡下觀察結直腸組織標本表面層是否完整，有無潰瘍［24］，杯狀細胞形態及數量變化，水腫及炎性細胞浸潤情況等；甲苯胺藍染色后，光鏡下進行肥大細胞計數［29］。

3.5相關腦腸肽的檢測

腦腸肽是存在于中樞神經系統和胃腸道神經系統的小分子多肽，與IBS發病密切相關，包括有5-羥色胺（5-HT）、P物質（SP）、促腎上腺皮質激素釋放因子、血管活性腸肽（VIP）、生長抑素等［30］。檢測方法：眼眶取血，離心后取血清，于－20℃保存，按5-HT、SP、 VIP等的試劑盒說明步驟測定光密度（OD）值；處死動物后，取結腸組織，研漿離心取上清液，按試劑盒操作說明測OD值，并計算結腸組織相應的含量［8］。

4　評價

由于IBS的病因及發病機制尚未完全清楚，臨床表現也不盡相同。因此，IBS患者的臨床癥狀很難通過一種動物模型來確切地反映。當前的IBS動物模型，大多僅從IBS病理生理機制中的某一方面著手，來模擬IBS的某些特征，盡管都有其一定的合理性，具有一定的理論基礎，但因IBS發病機制的復雜性及其誘發因素的個體化與多樣性，因而目前的動物模型均有不同程度的局限性［31］。

在過去的十幾年里，各種動物模型已經發展到了解內臟超敏感性的基本機制及應激對內臟痛覺通路的影響。而在人類中，對內臟敏感性的評價主要是基于對腸道擴張的感知意識。這種對主觀反映的評估方法不能用于動物研究［32］。

因此，應當進一步研究出更接近人體內復雜機制的IBS動物模型，并且找出對內臟高敏感性更加準確有效的評價指標，進一步完善造模方法與途徑，來為臨床研究與治療提供更大的幫助。

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Research progress on animal model of irritable bowel syndrome

REN Jie1LU Min2
1.Third Clinical Medical College，Nanjing University of Chinese Medicine，Jiangsu Province，Nanjing 210046，China；2.Department of Gastroenterology，Affiliated Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine，Nanjing University of Chinese Medicine，Jiangsu Province，Nanjing 210028，China

R574

A

1673-7210（2016）09（c）-0047-04

2016-6-20本文編輯：趙魯楓）

江蘇省科技項目（BK20161608）；江蘇省中醫藥科技項目（YB2015039）；中國中醫科學院江蘇分院項目（JSBN1305）。