胆石病实验模型的研究进展
2014-10-17梁晓强朱培庭张静喆
梁晓强+朱培庭+张静喆
摘 要 胆石病是外科常见病,胆石病研究模型的建立和完善对疾病的诊断及防治具有重要意义。本文综述胆石病研究中应用较多的体内外模型的建立和作用。
关键词 胆石病 实验研究 动物模型
中图分类号:R975+.5/R965.1 文献标识码:A 文章编号:1006-1533(2014)18-0008-02
Research progress in experimental model of cholelithiasis
LIANG Xiaoqiang ZHU Peiting ZHANG Jingzhe
(Longhua Hospital , Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200032, China)
ABSTRACT Cholelithiasis is a common disease. The experimental models including vivo and vitro are important in management of cholelithiasis. This article reviews the establishement and role of the experimental models which are widely used in scientific research of cholelithiasis.
KEY WORDS cholelithiasis; trial research; animal model
胆石病是外科常见病,其病因病机尚未完全阐明。因此,胆石病模型的建立与完善对该病的病因、诊断及防治具有重要意义,本文综述近年来实验中应用较多的胆石病模型及对模型进行的体内外研究。
胆石病模型的体内研究
目前,实验动物模型已成为现代医学认识生命科学客观规律的主要工具。开展胆石病防治领域的科学研究,同样必须建立恰当的胆石病动物模型。胆囊结石通常分为胆固醇性结石、胆色素性结石及混合性结石,一般按研究目的不同选取不同的动物和造模方法,常用的实验动物有豚鼠、地鼠、仓鼠、C57小鼠、大白兔等。
胆色素结石的造模方法
常用的胆色素结石的造模方法有:①药物注射法:皮下注射洁霉素诱发豚鼠胆色素结石模型,周期1个月左右[1]。②喂饲法:主要是低营养饮食,包括低脂致石、低蛋白饮食及低维生素饮食[2-4],徐长生等[5]采用在动物普通饲料中加入1%酪蛋白、15%蔗糖、1%猪油、0.02%胆酸和0.05%胆固醇喂饲8周。③胆道梗阻感染法:常对狗、兔、猴等动物手术造成胆道不同部位的梗阻和感染,诱发结石。④植入结石法:将胆色素结石植入豚鼠或家兔体内,可用探头无损伤观察结石在动物体内的形态学动态变化。目前应用较多的是①和②造模方法。
胆固醇结石的造模方法
常用的胆固醇结石的造模方法有:①植入结石法:将胆固醇结石植入豚鼠或家兔体内。②喂饲法:胆固醇结石致石饲料主要是以高胆固醇饮食为主,在不同动物中,胆固醇含量稍有不同。其中喂饲法导致结石形成过程与人类胆结石发生、发展过程接近,亦无手术创伤,该法成熟,具有操作简便、成功率高、重复性好、便于观察等优点。
早期研究中常采用动物为豚鼠和家兔,目前易成石的C57/BL小鼠和抗成石的ARK小鼠应用逐步增多。Wang[6]同时应用C57/BL和ARK品系小鼠,观察老龄化在胆囊胆固醇结石形成中的作用,结果发现老龄化是胆固醇结石形成的危险因素,可能与Lith基因有关。
胆石病模型的体外研究
有关胆囊结石的生成以往多集中于肝外胆道变化、胆囊成分改变及胆道动力学等[7]。20世纪60年代前期主要着重于对结石成分的分析,至70年代中期学者们对胆汁热力学平衡作了全面的探讨,进入80年代后,学者们对胆汁促成核/抑成核蛋白等成核动力学因素进行了深入研究。由复旦大学附属华山医院蔡端教授领衔的团队制备了代表性促成核蛋白-33 500泡蛋白的检测试剂盒[8-9],同时还观察了代表性抑成核蛋白-骨桥蛋白(osteopontin, OPN)在不同胆汁体系中的成核作用及其与胆结石形成的关系。研究结果显示,OPN在不同胆汁体系中均可抑制胆固醇成核,从而抑制胆固醇结石形成[10]。20世纪90年代以来,有关胆结石的研究已从之前单一方面的研究逐步演变成更关注结石形成的综合因素(包括家族遗传因素、饮食结构、饮食习惯等)研究,并对结石发生的分子生物学机制进行了全面的梳理和研究探索。然而,自从“致石性胆汁”的概念诞生后,加之发现在消除肝外胆道病变后仍存在病理性胆汁及结石再发时,人们对胆囊结石的认识逐渐由肝外转向肝内,认为由于肝脏相关酶及蛋白的功能改变或代谢异常产生的致石性胆汁有利于结石形成。同时,在促成石的相关成分中,除黏蛋白由胆囊上皮分泌外,大部分均来源于肝脏,而且,胆汁的形成和分泌主要由肝细胞完成,肝细胞是胆固醇合成及向胆汁酸转化的重要器官。因此,肝脏本身功能的改变在胆囊结石形成过程中的重要地位被确立,近年来肝脏及肝细胞已逐步成为结石形成机制的研究新热点。于是单纯的体内研究已经不能满足学者研究的需要,许多有志之士开始积极探索寻找胆石病体外实验模型,以便更好的开展与胆石病成因相关因素的机制研究。
胆石病体外研究旨在观察某个因素在胆石病形成中的重要意义或探讨某些药物在防治胆石病过程中的作用机制。目前,多着眼于炎性损伤、氧化应激和胆固醇代谢在结石形成或药物防治中可能的作用机制。体外研究中采用的细胞有原代培养肝细胞、人L-02肝细胞株及人HepG2肝癌细胞株。涉及的主要方法有H2O2诱导人L-02肝细胞氧化损伤模型[11]、t-BuOOH诱导人L-02肝细胞氧化损伤模型[12]、LXR-α激动剂诱导胆固醇沉积模型[13]和原代分离胆色素结石豚鼠肝细胞,用相应药物进行干预 [14]。其中两种氧化损伤模型多用于研究胆结石形成过程中的炎症、氧化应激等;胆固醇沉积模型主要用于研究胆固醇代谢在结石形成过程中的作用机制;直接分离提取原代肝细胞用于研究体外胆色素肝细胞模型。endprint
综上所述,胆石病的实验研究除了建立动物模型进行体内研究外,还需采用体外细胞模型研究胆石病成因及药物防治。胆石病的实验研究可依据不同实验目的选择适当的动物模型。
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(收稿日期:2014-06-13)endprint