肠易激综合征动物模型的研究进展

任　杰　陆　敏

1.南京中医药大学第三临床医学院，江苏南京210046；2.南京中医药大学附属中西医结合医院消化科，江苏南京210028

肠易激综合征动物模型的研究进展

任杰1陆敏2

1.南京中医药大学第三临床医学院，江苏南京210046；2.南京中医药大学附属中西医结合医院消化科，江苏南京210028

肠易激综合征（IBS）是一种功能性肠病，其病因及发病机制尚未完全阐明。目前临床上的主要治疗原则仍是对症治疗。关于IBS动物模型的研究有很多，最常用实验动物是大鼠与小鼠。模型构建方法较多，有物理化学刺激、心理应激、药物致泻、病原体感染、复合方法及其他方法等。观测指标包括一般情况、肠道敏感性测试、肠道转运功能、病理学检查、相关脑肠肽的检测等。现在的动物模型大多仅从病理生理机制中的某一方面着手，而IBS的发病机制复杂，诱发因素个体化、多样，因此目前的动物模型均具有不同程度的局限性，还需进一步研究。本文拟对IBS动物模型研究进展作一综述。

肠易激综合征；动物模型；建模方法；观测指标

［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

肠易激综合征（irritable bowel syndrome，IBS）是一种功能性肠病，它是以腹痛或腹部不适为特征，并伴有排便习惯或粪便性状的异常。IBS的患病率在不同地区差异较大，全球范围内从1.1%至45.0%不等，中国的患病率为5.0%～6.0%［1］。到目前为止，关于IBS的病因及发病机制尚未完全阐明，临床上的主要治疗原则仍是对症治疗。IBS并不会危及生命，但对患者的生活质量有很大影响，同时，因其无法完全治愈，也大大增加了患者的经济负担。

作为科研先导，动物实验可以弥补临床研究的不足，尤其是在涉及伦理问题和一些容易出现偏倚的临床研究方面，有其独特的优势。因此，研究客观性、公认性、重复性较好的IBS动物模型对认识发病机制、病理生理和药物治疗有积极的作用［2-3］。本文拟对IBS动物模型研究进展作一综述。

1　研究对象

目前国内外最常用实验动物是大鼠与小鼠。李熠萌等［4-5］对近10年中医药对IBS的实验研究方法进行了综述，结果表明63%的文献均采用大鼠作为实验模型复制的对象，其中Wistar大鼠占25%，新生SD大鼠占20%，成年SD大鼠占18%；另有37%的文献选择了其他动物，如小鼠（20%）、豚鼠（8%）、兔（8%）等。刘清华［2］提出可以用与人类更相近的灵长类等动物作为研究对象，使动物模型更接近人类。

2　建模方法

2.1便秘型肠易激综合征模型进展

彭丽华等［6］采用冰水灌胃法复制大鼠便秘模型，方法如下：每只给予冰水（0～4℃生理盐水）2 mL，于上午8：00开始灌胃，每天1次，共14 d。停止灌胃后再观察14 d。期间始终给予正常饲食、饮水。该模型是以IBS模型新概念，为IBS研究提供新的条件。近年来，许多学者都采用这种方法构建便秘型肠易激综合征动物模型，如唐洪梅等［7］。

陆迅等［8］用结直肠球囊扩张刺激+限水法构建便秘型肠易激综合征大鼠模型：SD大鼠，使用Braun 8F导尿管自制的球囊，蘸少许石蜡油，在清醒的状态下，自肛门轻柔插入，深度4～5 cm，大致达到大鼠的降结肠部位。每次刺激之前，检查球囊的密闭性。向气囊充气，维持肠道压力7.98 kPa（60 mmHg）（1 mmHg= 0.133 kPa），持续1 min，然后撤气。给予扩张刺激前，可预先刺激大鼠肛门部，使其排尽大便，以减少粪团对扩张程度的影响。每天刺激1次，持续15 d。15 d后，大鼠禁水不禁食，连续3 d。该模型表现为便秘及内脏高敏感性，能较好地模拟人类。

王金贵等［9］采用冰水灌胃与冰敷束缚相结合制备便秘型IBS白兔模型。

2.2腹泻型肠易激综合征模型进展

腹泻型模型构建方法较多，有物理化学刺激、心理应激、药物致泻、病原体感染、复合方法及其他方法等。

物理化学刺激：Yasuo等［10］采用冷应激方法构建模拟IBS腹痛的SART大鼠应激模型：4周龄SD大鼠置于低温（0℃）与室温（24℃）交替变换的环境，每小时变换一次，9：30～16：30期间重复操作；之后从16：30～9：30，持续置于低温环境（0℃）。上述操作重复四天，建立SART大鼠应激模型。建模期间大鼠自由进食水，应激后置于24℃以用于后续实验。Salaga等［11］用蓖麻油灌胃小鼠致泻构建模型。陆敏等［12］采用ALChaer方法对幼龄大鼠进行结肠刺激构建模型，具体方法：SD孕鼠单独饲养，幼雄大鼠出生第8、10、12天，接受结肠气囊扩张刺激，每天一次，共三次。待出生60 d后开始实验。该方法建造的模型大鼠呈内脏高敏感性，且能持续至成年期。

心理应激：通过各种应激刺激使动物产生烦躁、恐惧等中枢兴奋性增高的方法来构建模型，应激刺激有束缚、避水、夹尾、慢性应激等，可单独也可同时使用，复合应用两种刺激方法较为常见。Ning等［13］用束缚的方法构建急性应激模型。Jianhua等［14］运用以下7种刺激构建慢性应激模型：12 h通宵照明；45℃热环境5 min；禁水24 h；4℃寒冷环境3 min；夹尾1 min；水平振动40 min；禁食24 h。石君杰等［15］用束缚+夹尾刺激造模，王艳杰等［16］用慢性应激+束缚刺激造模。

药物致泻：刘春等［17］通过番泻叶灌胃造模：除正常组外，其余各组大鼠均于上午8：00给予番泻叶灌胃，按10 mL/kg剂量，每天1次，连续4周；并从番泻叶灌胃第2周起用木夹夹尾以激怒大鼠，令其打架，每天30 min。第5周起停止造模。亦有很多其他人运用药物致泻造模，但大多都是与其他刺激因素综合运用。

病原体感染：Cheng等［18］通过口服方法使小鼠感染体内旋毛虫，诱导感染后肠易激综合征（post-infectio Irritable bowel syndrome，PI-IBS）。Huan等［19］亦用旋毛虫感染诱导PI-IBS小鼠模型，这种模型小鼠几乎没有胃肠道炎性反应，而肠道高敏感性却持续存在。Walter等［20］用灌胃活空肠弯曲菌法构建PI-IBS模型：大鼠连续2 d粪便中空肠弯曲菌阴性，证明体内空肠弯曲菌已排尽，饲养1个月。之后再饲养3个月以达到明确的后感染状态，这时大鼠大便性状改变，与IBS患者症状相似。

复合方法：复合方法主要有药物致泻+心理应激（束缚等）、化学刺激+心理应激（束缚等）以及多种因素综合刺激等。张涛等［21］和张道英等［22］都采用番泻叶灌胃+束缚应激刺激的方法造模。张声生等［23］用乙酸灌肠加束缚应激进行造模。闫雪等［24］用母婴分离、肠道化学刺激、束缚刺激三者结合为综合因素刺激造模。

其他方法：Bo等［25］用稀释的乙酸刺激新生幼鼠诱导IBS内脏痛模型。另外还有通过基因层面进行造模的，如Moechars等［26］用基因敲除的方法造模，但这方面的研究尚不太多，有待进一步深入研究。

3　观察和检测指标

3.1一般情况

各组大鼠每周称重1次，造膜及治疗期间观察大鼠精神状态、毛发色泽、进食、饮水、活动及大小便情况［17］。

行为学观测指标的选择：腹泻型IBS应该出现明显的拱背（证明有腹痛）、腹泻等主要的行为学特征，证明IBS的存在；肝郁应出现对外界刺激基本较少兴奋，淡漠，偶则抓耳乱窜、烦躁不宁、情绪不稳定、易激怒、易受惊吓等的行为学特征；脾虚出现食少纳呆、体重减轻、活动少、易疲劳（打斗时间梯减）、嗜睡、倦卧、扎堆、拱背、毛发枯而蓬乱不泽、肛门污秽等的行为学特征。应该详细记录大鼠出现以上症状的时间以及特点［27］。

3.2肠道敏感性测试

腹肌回缩实验（abdominal withdrawal reflex，AWR）和直肠扩张（colorectal distension，CRD）反应：将大鼠放入一固定装置中，使其只能前后活动，不能转身，经肛门插入球囊，固定气囊，向球囊内注入空气给予不同压力刺激，在不同压力下观察大鼠对直肠球囊扩张的腹肌回缩反射，每次持续扩张20 s，同时观察大鼠对不同压力下所致直肠扩张的反应，根据其反应记录半定量行为学评分。评分判定标准：0分，大鼠对结肠扩张时无行为学的反应；1分，结肠扩张时身体静止不动，头部运动减少，为初始感觉阈；2分，结肠扩张时腹部肌肉收缩，但腹肌未抬离桌面，为不适阈值；3分，结肠扩张时腹肌收缩并抬离桌面，为疼痛阈值；4分，结肠扩张时骨盆抬起，身体呈弓形，为最大耐受阈值［28］。

3.3肠道转运功能

肠道推进测试：胃肠道推进是评价胃肠动力和致泻、止泻作用的重要参数。模型大鼠禁食（不禁水）1 d后，用5 mL的注射灌胃注射器，给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）的方法处死大鼠。处死后立即取出整个小肠，浸入5%福尔马林液以终止蠕动，水洗后，测量活性炭在小肠的移动距离，用占小肠全长（幽门到盲肠末）的百分率表示［24］。

3.4病理学检查

实验结束后处死动物，取结直肠组织标本，进行常规固定、包埋、切片，作病理形态学检查。HE染色后，光镜下观察结直肠组织标本表面层是否完整，有无溃疡［24］，杯状细胞形态及数量变化，水肿及炎性细胞浸润情况等；甲苯胺蓝染色后，光镜下进行肥大细胞计数［29］。

3.5相关脑肠肽的检测

脑肠肽是存在于中枢神经系统和胃肠道神经系统的小分子多肽，与IBS发病密切相关，包括有5-羟色胺（5-HT）、P物质（SP）、促肾上腺皮质激素释放因子、血管活性肠肽（VIP）、生长抑素等［30］。检测方法：眼眶取血，离心后取血清，于－20℃保存，按5-HT、SP、 VIP等的试剂盒说明步骤测定光密度（OD）值；处死动物后，取结肠组织，研浆离心取上清液，按试剂盒操作说明测OD值，并计算结肠组织相应的含量［8］。

4　评价

由于IBS的病因及发病机制尚未完全清楚，临床表现也不尽相同。因此，IBS患者的临床症状很难通过一种动物模型来确切地反映。当前的IBS动物模型，大多仅从IBS病理生理机制中的某一方面着手，来模拟IBS的某些特征，尽管都有其一定的合理性，具有一定的理论基础，但因IBS发病机制的复杂性及其诱发因素的个体化与多样性，因而目前的动物模型均有不同程度的局限性［31］。

在过去的十几年里，各种动物模型已经发展到了解内脏超敏感性的基本机制及应激对内脏痛觉通路的影响。而在人类中，对内脏敏感性的评价主要是基于对肠道扩张的感知意识。这种对主观反映的评估方法不能用于动物研究［32］。

因此，应当进一步研究出更接近人体内复杂机制的IBS动物模型，并且找出对内脏高敏感性更加准确有效的评价指标，进一步完善造模方法与途径，来为临床研究与治疗提供更大的帮助。

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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本文编辑：赵鲁枫）

江苏省科技项目（BK20161608）；江苏省中医药科技项目（YB2015039）；中国中医科学院江苏分院项目（JSBN1305）。