复合因素联合诱导慢性萎缩性胃炎实验动物模型方法综述

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  【摘 要】目的:建立与人类慢性萎缩性胃炎疾病特点相似,且耗时较短、效果稳定、成功率高的动物造模。方法:查阅中国知网近五年关于如何建立慢性萎缩性胃炎实验动物模型方法文献,并对所查阅文献进行综述。结果:不同因素联合能够较快建立慢性萎缩性胃炎实验动物模型,而且模型效果稳定,更符合人类慢性萎缩性胃炎病理基础。结论:复合因素造模法更接近人类慢性萎缩性胃炎的病理变化,且造模时间较短、效果较稳定、成功率较高。
  【关键词】复合因素;慢性萎缩性胃炎;实验动物模型建立方法;综述
  慢性萎缩性胃炎(CAG)由慢性浅表性胃炎发展而来。常见病因包括[1]:①幽门螺杆菌慢性感染;②长期慢性刺激,如急性胃炎多次发作、喜食热汤或刺激性食物,长期过度饮酒或吸烟,滥用NSAIDS等;③自身免疫性损伤;④含胆汁的十二指肠液反流对胃黏膜损伤等。 其发病机制目前尚不十分清楚。如何建立与人类慢性萎缩性胃炎疾病特点相似,且耗时较短、效果稳定、成功率高的动物造模,是研究人类CAG的关键。目前较多使用的造模方法大体分为生物造模法、免疫造模法和理化学损伤法。但是要建立一个耗时较短、效果稳定、成功率高的CAG实验动物造模大都是这三种造模方法的联合使用。
  1 各因素诱发CAG实验动物模型原理概述
  ①目前认为Hp感染与慢性胃炎、消化性溃疡有关。与胃癌和胃恶性淋巴瘤的发生可能有一定的关系。流行病学提示:Hp感染→慢性胃炎→为粘膜萎缩→肠上皮化生→上皮内瘤变→胃癌。Hp感染刺激炎症性细胞因子前体产生而引起胃炎或者细胞直接损伤胃上皮而继发引起炎症[1]。②自身免疫性胃炎,胃液内和血清抗内因子抗体阳性,抗壁细胞抗体阳性[1]。
  ③甲基硝基亚硝基胍(MNNG)可直接与DNA作用的遗传毒物,通过直接靶定DNA而诱发细胞产生遗传毒性应激,并导致染色体异常、姐妹染色单体改变、点突变以及细胞死亡,其引起的与突变有关的主要DNA损伤类型是06-甲基鸟嘌呤,这种损伤与肿瘤尤其是胃癌的发生密切相关。④雷尼替丁饲料:MNNG诱发的胃癌癌前病变动物模型多为胃黏膜轻中度异型增生,肠化生不典型。大鼠肠化生模型,在低酸环境下诱发较典型[2]。雷尼替丁抑制胃酸,易致胃黏膜发生肠化生,常与MNNG两种因素配合使用[3]。⑤盐水:CAG与长期高盐饮食也有密切的关系,甚至诱发癌变。单纯高盐水灌胃不良反应相对较轻,但造模时间比热盐水长[4]。因高热亦能直接损伤胃黏膜损伤,因此可用高热盐水造模。⑥去氧胆酸钠:去氧胆酸钠模拟十二指肠胆汁反流损伤胃黏膜,造成胆汁反流性胃炎,长期使用可逐步建立CAG模型。⑦氨水:氨水模拟幽门螺杆菌感染时高氨环境对胃黏膜的毒性损害,使大鼠处于持续性胃炎状态,长期饮用造成大鼠CAG模型。⑧非甾体类抗炎药:非甾体类抗炎药如吲哚美辛、水杨酸钠、阿司匹林等能破坏和削弱胃粘膜的屏障作用,并且胃粘膜能合成和释放某些前列腺素,而前列腺素有助于損伤胃黏膜的修复和维持其完整性。⑨乙醇:乙醇亦能破坏和削弱胃粘膜的屏障作用,严重时可造成胃粘膜的损伤,促进CAG模型的制备。⑩饥饱失常:不规律进食可促进胃黏膜的损伤 [3]。
  2 生物造模法联合理化损伤法诱导CAG模型
  Hp,水杨酸钠,乙醇
  唐旭东[5]等造模前用抗生素灌胃抑杀大鼠胃内正常菌群破坏其免疫防护作用,再用NSAID损伤胃黏膜屏障功能。模型组大鼠每只灌胃抗生素混合溶液2ml,每天1次,共3d。第4天起给予吲哚美辛预处理,隔日大鼠灌胃50g/L碳酸氢钠溶液2ml,15min后灌胃Hp菌悬液1次(采用含cagA和vacA基因的Hp菌株,Hp培养48~72h后,用生理盐水冲洗Hp菌落成菌悬液,比浊法调整菌悬液菌量为1×1012CFU/L),每只1ml,每2天1次,共6次。灌胃前后分别禁食12及4h。间隔4周后大鼠灌胃水杨酸钠和乙醇混合溶液(用体积分数0.95乙醇,将2g水杨酸钠加入100ml的含体积分数0.60乙醇溶液中配制成混合溶液),每天1次,每次2ml。灌胃前后1h禁食水,共给药8周。14周制备出的Hp感染CAG模型。
  3 免疫造模法联合理化损伤法诱导CAG模型
  3.1 去氧胆酸钠,热开水,佐剂抗原免疫
  蔺焕萍[6]等用 2g/L去氧胆酸钠作饮料,每天灌胃55℃热开水2ml/只进行刺激,并在造模第1 周及 第5 周每只大鼠皮下注射佐剂抗原( 同种大鼠胃黏膜的生理盐水组织匀浆与等量的完全弗氏佐剂配成的乳剂0.3ml) 免疫1 次。连续造模 90d(13周),成功建立CAG模型。
  3.2 乙醇,水杨酸,去氧胆酸钠,氨水,主动免疫法,饥饱失常
  田汉文[7]等采用30%乙醇与2%水杨酸混合液,每周3次,每次10mL·kg-1灌胃;10mmol·L-1去氧胆酸钠灌胃,每周2次,每次10mL·kg-1,灌胃;0.05%氨水作为大鼠日常饮用水自由饮用;结合主动免疫法每只大鼠足底注射同种大鼠胃黏膜与Freund佐剂以1:1配成乳剂抗原,每次0.3mL,3周1次,共2次,并令其饥饱失常。连续造模10周后模型建立成功
  4 多理化学联合造模法
  4.1 去氧胆酸钠,乙醇,
  翦林宏[8]等人采用30%和60%乙醇损伤胃粘膜,用20 mmol/L去氧胆酸钠模拟胆汁反流入胃,胆酸直接破坏胃粘膜的脂蛋白,卵磷脂转变为溶血卵磷脂后进一步破坏胃粘膜胃炎模型组,第1~6周饮20 mmol/L去氧胆酸钠溶液(每天现配),同时前4周每隔5 d,后2周每隔7 d按10 mL/kg剂量,灌胃60%的乙醇溶液1次,第7~13周每隔3 d轮换1次,分别饮用30%乙醇和20 mmol/L去氧胆酸钠溶液,共13周。成功建立CAG模型。
  4.2去氧胆酸钠,乙醇,氨水
  苏剑东[9]等用20 mmol/L去氧胆酸钠加热至50℃,空腹灌胃2mL/次·d,连灌6个月;体积分数60%的乙醇,每周2及周5空腹灌胃各1次, 每次2mL,连灌6个月;以上均在灌胃后1h方予饲料及体积分数0.05%的氨水(NaOH与NH4Cl配制而成,日常饮用水,每天更换,连续6个月。成功建立CAG模型。   4.3 去氧胆酸钠,氨水,饥饱失常法
  聂芳敏[10]等将造模组大鼠分为三组,各组都于20mmol/L 的去氧胆酸钠2ml 每日空腹灌胃(灌胃前后一小时禁食),而不同组大鼠饮用水分别为 0.02%氨水、0.05%氨水、0.1%氨水,结合饥饱失常(同时单日禁食自由饮水,双日自由进水足量喂食),通过对比发现,0.1%氨水模型组、0.05%氨水模型组较0.02%氨水模型组大鼠模型典型,但0.1%氨水模型组大鼠死亡率高达50%,实验证明选用0.05%氨水造模成功率较,造模时间较短,8 周可成功建立CAG模型。
  4.4 去氧胆酸钠,乙醇,热盐水,饥饱失常法
  刘磊[11]等人采用20mmol/L去氧胆酸钠和15%、60%乙醇并结合热盐水灌胃及饥饱失常法成功建立大鼠慢性萎缩性胃炎模型。模型组大鼠第1~5 周自由饮用20mmol/L脱氧胆酸钠溶液( 每天现配);第6~13周每隔3d轮换1次,分别自由饮用20mmol/L脱氧胆酸钠溶液和15%乙醇溶液;同时前5周每5d,后8周每7d,用150g/L氯化钠溶液加无水乙醇配制成60% 的乙醇溶液,水浴恒温55℃后,按10 ml/kg剂量灌胃;配合饥饱失常法,即1~8周2 d饱食 1d禁食,9~13周2d饱食1d禁食、水。13周成功建立CAG模型。
  4.5 MNNG,盐酸雷尼替丁,饥饱失常
  成映霞[12]等用灭菌水配制0.1g/LMNNG溶液避光给大鼠自由饮用,1d配制1次。给以盐酸雷尼替丁胶囊0.03g/kg 灌胃,1d1次。采用饥饱失常喂养法,足量喂养2d,禁食1d。至第12周,大鼠CAG模型建立并胃黏膜肠化生形成。
  4.6 去氧胆酸钠,酒精,水杨酸钠,氨水
  冯秀雪[13]等应用 30% 酒精、2% 水杨酸钠,20mmol/L 的脱氧胆酸钠及 0.1% 氨水,22 周后成功建立了萎缩性胃炎模型:第 1~10 周用 2% 水杨酸钠和 30% 酒精混合溶液进行灌胃,第 11~22 周用20mmol/L 去氧胆酸钠溶液 ( 每天现配 ) 灌胃 ;按1ml/100g 的标准灌胃,1 次 /d。自由饮用 0.1% 氨水 22 周。22 周后成功建立萎缩性胃炎模型。
  4.7 MNNG交替盐水交替吲哚美辛或水杨酸钠,雷尼替丁,盐水,氨水交替阿司匹林,
  魏玥[3]等用去离子水配成120μg/ml的MNNG溶液5 ml/kg灌胃,每日1次。联合以下因素造模:①0.03%雷尼替丁饲料供大鼠自由食用。②10%~15%的盐水灌胃,每只大鼠2~2.5 ml,每日1次(此因素可与MNNG灌胃交替使用)。③0.05%~0.1%的氨水供大鼠自由饮用。④0.05%吲哚美辛或2%水杨酸钠溶液灌胃,每次8 ml/kg,每日1次(此因素可与MNNG灌胃交替使用);或0.6%阿司匹林水溶液供大鼠自由饮用(此方式可与氨水自由饮用交替使用)。能进一步缩短CAG动物模型制备时间。
  5 讨论
  人类CAG病因一般不是单一的病因所致,而常是以某种因素为主,多种病因长期刺激所致。文章综述不同诱导因素联合建立CAG实验动物模型,更接近人类CAG的病理基础,较符合人类CAG的实验研究。
  由于CAG的病因尚未完全明确,造模方法亦有较大的差别,选择何种造模方法,视实验设计所定。就文献报道过的造模方法对其模型的稳定性、造模时间长短、造模成功率高、动物死亡率以及与人类CAJ病理特征相似程度等等,文献报道还是有明显差别的。就以上综述造模方法依据参考文献报道讨论:聂芳敏造模方法时间最短为8周,而且实验发现选用5%氨水较其他体积分数的氨水动物的死亡率低。蔺焕萍和成映霞造模方法时间较短而且模型出现肠上皮化生或接近癌前病理表现。唐旭东报道14周制备出的Hp感染CAG模型,Hp感染率高、定植时间较长,大鼠模型建立过程与人类CAG发病途径相似,病理表现与人类CAG相似,与冯秀雪报道的造模方法二者肠化生和异型增生等病理都表现不典型,但冯秀雪造模方法较稳,预实验停止刺激后观察8周,大鼠萎缩程度无明显改善。而且实验还发现选用30%的酒精对于造模动物的肝脏影响小,从而减少了非实验因素对实验数据的影响。翦林宏、苏剑东、聂芳敏、刘磊、成映霞和冯秀雪报道的造模方法都简单经济,但造模时间有较大的差别。翦林宏和苏剑东都报道其造模方法成功率高达90%甚至100%,而且模型的稳定性也良好。就每种模型方法跟人类CAG发病因素的相符程度而论,笔者认为复合因素联合诱导慢性萎缩性胃炎实验动物模型更接近人类慢性萎缩性胃炎的病理变化,且造模时间较短、效果较稳定、成功率较高。
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  作者简介:
  火明才(1985-),男,在读硕士研究生,研究方向为经方防治消化系疾病。
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