肠易激综合征动物模型的研制现状和进展*

曾　威，奚庆华，吴至久男（川北医学院，四川南充637000）

·综述·

肠易激综合征动物模型的研制现状和进展*

曾威，奚庆华，吴至久男△（川北医学院，四川南充637000）

肠易激综合征；疾病模型，动物；大鼠；小鼠；兔；综述

肠易激综合征（irritable bowel syndrome，IBS）是功能性胃肠病的一部分［1-2］，以持续或间歇性发作腹痛或腹部不适为主要症状，排便后可改善，常伴排便习惯改变［3-5］，病因和发病机制尚未阐明，缺乏可解释症状的形态学和生化学异常。IBS是一种不危及生命，却能严重影响患者生活和工作、降低生活质量的疾病。目前，IBS的诊断主要依靠症状，国际公认的IBS症候群已在共识会议中形成，提出了最新的罗马Ⅲ诊断标准。我国以此诊断标准为基础，结合我国IBS患者的实际情况提出了长沙共识。虽然针对IBS的诊断有达成一致的诊断标准，但现阶段临床治疗IBS多以对症治疗为主，尚无有效治愈方法。IBS可能与肠道动力、内脏感觉过敏和肠道感染等因素有关。现有的IBS动物模型根据其病理学机制主要分为二大类：（1）以中枢为靶点的刺激（社会、心理因素）制成的IBS动物模型；（2）以外周为靶点的刺激（肠道炎症、感染）制成的IBS动物模型。近年来，随着研究的深入，多因素影响制备的IBS动物模型由于更加能接近模拟人类IBS的症状及可能发病因素，相关研究越来越多。同时，不同中医证型的IBS动物模型除在原有基础上进行改良外，不同的造模方法也被提出。

动物实验作为科研先导，相比临床而言，具有诸多优点，但目前尚没有公认的IBS动物模型。研制出客观性、公认性和重复性较好的IBS动物模型不仅对现有IBS相关实验研究具有积极的推动作用，也将对临床研究具有指导作用。现将IBS动物模型研究现状和进展综述如下。

1　便秘型IBS动物模型

主要为冰水灌胃模型。彭丽华等［6］模拟人类IBS危险因素——冰水饮用，每只大鼠给予冰水（0～4℃生理盐水）2 mL每天1次灌胃，连续14 d。该法制成的动物模型具有肠道敏感性降低、回盲部及结肠肥大细胞增多、5-羟色胺阳性内分泌细胞增多，较好地模拟了人类便秘型IBS的特征。冰水灌胃IBS动物模型作为目前较少的便秘型IBS动物模型，操作简便，在肠道动力障碍类研究等方面应用广泛。临床上便秘型IBS患者相对而言较少，研究热点相对集中在腹泻型IBS动物模型。虽然现有的便秘型IBS动物模型较少，但研发更加贴近人类的便秘型IBS动物模型，仍然具有很大的研究空间。

2　腹泻型IBS动物模型

2.1以中枢为靶点的刺激制成的IBS动物模型精神、心理因素是IBS重要影响因素，在IBS动物模型的研制方面，模拟人类IBS精神、心理因素制成的动物模型是相对较早出现也是较为普遍应用的。常见的以中枢为靶点的刺激有束缚——制动、慢性不可预见性刺激、母婴分离等，这些模型根据不同需要及实验条件应用均较多。

2.1.1束缚——制动刺激制成的IBS动物模型该模型最早由WilliamsCL于1988年提出。束缚前禁食24h，不禁饮，麻醉后用纸带束缚大鼠前肩、前肢和胸部，麻醉苏醒后提供饲料及水，防止大鼠搔抓头、胸、腹部，不限制其他活动，持续24 h，可抑制大鼠小肠转运、促进结肠运动，却不产生溃疡。由于操作较为简便，这种IBS造模方法在近年来的研究中仍然可见到，但这种造模方法模拟影响IBS的因素较为单一，可结合其他因素合并制备影响因素更加趋于完善的IBS动物模型。因此，后期以此为基础研制了很多类似的束缚——制动刺激制成的IBS动物模型，并在此基础上进行了探索性研究。

2.1.2慢性不可预见性刺激制成的IBS动物模型采用普通环境、普通饲料，慢性应激21 d随机禁食、禁饮24 h；用止血钳夹距尾尖1 cm处，力度使大鼠发出哀叫声即可，持续1min；45℃环境5min；4℃冰水游泳3min；昼夜颠倒；水平震荡45 min，频率150次/分，幅度10 cm；噪声刺激：150 dB闹铃刺激10 min。每天仅给予大鼠1种处理，顺序随机，但任何连续2 d的处理均不相同，让大鼠不能预料刺激的发生，共持续3周。慢性不可预见性刺激模型采用了多种慢性不可预见性刺激法包括禁食、禁饮、冰水游泳、昼夜颠倒、冷热刺激、致痛、制动等。这种造模方法采用随机的慢性刺激，模拟IBS患者复杂的心理、精神状态，建立的动物模型更加多方面地贴近IBS患者的症状和身心状态。作为一种本身就是多因素影响制备成的IBS动物模型，单独出现在实验研究里也有很多［7］；且有研究显示，慢性不可预见刺激制成的IBS动物模型在目前国内实验研究中应用频率较高。

2.1.3母婴分离刺激制成的IBS动物模型利用早期生活刺激，在动物发育阶段制成动物神经系统永久性改变。一般通过啮齿类动物（大鼠或小鼠）断奶前（出生后1～21 d）将仔鼠和母鼠长时间地（1～24 h）分开进行造模。林泽斯等［8］研究显示，母婴分离刺激已通过大量的动物实验研究证实，在实验动物成年后能模拟IBS胃肠道症状及精神症状。有研究表明，实验动物早期生活环境对成年后应激反应具有深刻影响［9-10］；早期发育阶段的负性生活事件会增加疾病的易感性［11-12］，其中就包括了IBS［13］。利用母婴分离刺激制成的IBS动物模型，因其同时模拟了IBS中枢精神症状及外周胃肠道症状，成为当前研究IBS生物学机制的一种常用动物模型。

2.2以外周为靶点的刺激制成的IBS动物模型以外周为靶点制备的IBS动物模型目前以机械刺激诱导、化学刺激诱导、寄生虫感染诱导为主，食物诱导和肠道菌群调控诱导也有报道。

2.2.1化学刺激诱导制成的IBS动物模型Feng等［14］用三硝基苯磺酸（2，4，6-trinitrobenzenesulfonic acid sol，TNBS）诱导小鼠IBS模型。麻醉小鼠后将润滑的聚乙烯球囊（长1.5 cm，直径0.9 cm）从肛门插入0.5～1.0 cm并固定于鼠尾。将小鼠在麻醉苏醒前放置在一个避光塑料筒内，限制其活动。结直肠扩张（colo-rectal distention，CRD）由恒压气球充气膨胀［15、30、45、60mmHg（1mmHg= 0.133 kPa），持续时间10 s］，每个压力测试3次，每次间隔4 min。在进行 CRD当天将小鼠麻醉后向直肠内注射TNBS（0.2 mL，50%乙醇10 mg/mL），在第2、7、14、28 d进行CRD重复操作。

2.2.2乙酸灌肠刺激诱导制成的IBS动物模型La等［15］将大鼠禁食一夜后采用乙醚吸入麻醉，经肛门插入连接注射器的导管（距肛门8 cm），结肠内灌入40 mg/L乙酸1 mL；缓慢拔出导管用手压迫肛门并将大鼠尾抬高30 s，然后用0.01 mol/L磷酸盐缓冲液（phosphate buffer solution，PBS）1 mL冲洗结肠。这种造模方法是利用大鼠结肠炎模型在乙酸灌肠后诱导结肠炎7 d后，造模大鼠髓过氧物酶活性和组织学特征恢复正常，内脏感觉过敏和大鼠排便模式改变但没有检测到病理改变，这些特征符合IBS动物模型特征。同样利用乙酸造模的方法将用石蜡油润滑的导管沿大鼠肛门插入2 cm，注射0.5%乙酸0.2mL，每天注射1次，直至第21天，构建大鼠IBS模型。

2.2.3正丁酸钠诱导制成的大鼠IBS模型Bourdu等［16］通过正丁酸钠诱导大鼠IBS模型，给予正丁酸钠溶液灌肠（8～1 000 mmol/L）每天2次，持续3 d。该模型建立成功后通过对结肠黏膜的组织学分析，提出降钙素相关基因肽可作为治疗IBS的新靶点，为IBS动物模型的研制提供了新的研究方向和突破点。

2.2.4病原体感染后IBS（post-infectious irritable bowel syndrome，PI-IBS）动物模型目前，已有的PI-IBS动物模型包括细菌感染和寄生虫感染。细菌感染，如空肠弯曲杆菌等。寄生虫感染，如旋毛虫、巴西钩虫、小隐孢子虫等。目前，最常见的是旋毛虫感染制备的IBS动物模型，能模拟人类PI-IBS内脏高敏感性、平滑肌高收缩性、免疫紊乱等临床特征。空肠弯曲杆菌、巴西钩虫和小隐孢子虫感染制备的IBS动物模型，虽然会出现大便性状改变或其他病理变化，但没有肠道高敏性、动力异常或分泌改变，故仍需要探索研究。

2.3多因素联合刺激制备的IBS动物模型以多因素联合刺激制备的IBS动物模型相对中枢或外周单方面因素制备的IBS动物模型更能多方面模拟人类IBS的临床表现。多因素结合方式有以中枢-中枢因素、外周-外周因素、中枢-外周因素、中枢-其他因素、外周-其他因素等多种结合方式制备IBS动物模型。据统计慢性束缚刺激联合夹尾刺激、番泻叶煎剂灌胃结合束缚刺激、慢性结肠刺激结合夹尾刺激、CRD联合旋毛线虫一过性肠道感染，冷-束缚刺激等造模方法在目前国内实验研究中应用频率相对较高。

2.3.1慢性不可预见性刺激与其他因素联合模型近年来，将慢性不可预见性刺激与其他因素相结合模型的研究越来越多。徐秋颖等［17］在慢性轻度不可预见性应激抑郁模型的基础上结合脾胃湿热动物模型制成的大鼠复合模型与人类脾胃湿热泄泻型IBS的发病状态和发病机制相似，并具有较好的可重复性。同时，这种联合模型也使脾胃湿热大鼠动物模型在原基础上更加稳定，表现出IBS部分特征。吕红等［18］采用慢、急性联合应激模型研究IBS，即在慢性不可预知性应激模型基础上给予急性束缚刺激。该模型可从肠道动力、感觉和心理行为等多方面模拟IBS表现，其结肠上皮细胞的分泌、结直肠球囊扩张引起的腹壁肌肉收缩均显著增高，可模拟多因素作用下的IBS表现。

2.3.2母婴分离、多因素联合模型在母婴分离模型基础上增加外周胃肠道感染等刺激因素能更加贴近模拟IBS患者的精神状态及胃肠道症状。闫雪等［19］将SD大鼠应用母婴分离、肠道化学刺激、束缚刺激3种因素进行造模，进行一般状况及大鼠体质量测试、排大便情况评估、直肠敏感性测试、肠道推进测试等，并进行常规苏木精-伊红染色及5-羟色胺检查。结果显示，综合因素造模成功，综合因素组大鼠更加贴近临床IBS多病因、发病机制复杂的情况，大大优于单因素制成的动物模型。

3　中医证型的IBS动物模型

中医古籍中对IBS无专门论述，但根据疾病表现当属于“泄泻”、“便秘”、“腹胀”、“腹痛”等范畴，且多为慢性症状。根据《中医消化病诊疗指南》［20］，分为肝郁脾虚证、脾胃虚弱证、肝郁气滞证、脾肾阳虚证、脾胃湿热证、肠燥津伤证等证型。IBS通过中医辨证施治，临床上可达到较为理想的疗效。同时，IBS作为中医药优势病种之一，除要对其进行临床观察外，也要重视相对应的中医证型的IBS动物模型的研发，对中医治疗IBS的动物实验科研具有重要意义，也为推动、改革、完善中医治疗IBS方案具有重大意义。现有研制的中医证型的IBS动物模型并不完善，已研制的也需更进一步的系统评价。研究方向也大多集中在肝郁脾虚证和脾胃湿热证等证型，其余证型的IBS动物模型研发相对进展缓慢。

潘永明等［21］用大耳白黑眼兔建立脾虚型IBS模型，湿热环境应激连续7 d，4 h/d，第7天下午开始给予番泻叶3 g/kg，灌胃量为10 mL/kg，连续7 d，饲料减半，但不限饮。谭洁等［22］建立改良的大鼠脾胃湿热证IBS模型，以高糖高脂饲料喂养；第8天置于造模箱，温度（32± 2）℃，相对湿度90%～95%；从第15天开始给予北京产二锅头10 mL/kg，每天1次，共7 d。房财富等［23］将大鼠每次给药前禁食12 h，根据大鼠体质量16 mL/kg灌0.36 g/mL番泻叶煎煮液5.76 g/kg，下午15：00用棉绳束缚四肢限制其活动，每次1 h，每天1次，连续造模7d。赵迎盼等［24］也建立了一种疾病、证候、症状相结合的腹泻型IBS动物模型。采用新生母子分离、慢性束缚、番泻叶灌胃法复制大鼠腹泻型IBS肝郁脾虚型病症结合模型。除此之外，越来越多的有关多因素结合中医证型的IBS动物模型的想法也被提出来。涂星等［20］将母婴分离、冰水灌胃、限饮3种因素结合制作大鼠便秘型IBS模型，筛选出符合便秘型IBS临床特征的动物模型建立方法并采用复方中药逍遥散进行反证，判定模型为肝郁脾虚证的中医证候范畴。

4　存在问题

近年来，关于IBS的动物模型研究有了较大进展，但仍存在一些问题：（1）目前，研制的IBS动物模型主要集中在SD大鼠等，其他IBS动物模型研制较少见；（2）现有研制的腹泻型IBS与便秘型IBS动物模型方法种类差距较大，多以研制腹泻型IBS动物模型为主；（3）现有的IBS动物模型多以模拟2个可能因素或多种因素联合影响制成，其表现症状与人类IBS症状相似，但模拟的影响因素是否越多越能使制成的动物模型更加贴近标准模型尚有待于进一步论证；（4）IBS动物模型中没有明显的生物学标志，缺乏统一的评判标准；（5）多种因素联合影响制成的IBS复合模型，虽能更加接近模拟IBS患者的症状和部分可能致病因素，但综合来讲，模拟患者生理、心理和行为还是具有一定差距；（6）部分模型制成后的稳定性缺乏科学、系统的检测方法；（7）目前的中医证型动物模型较单一，主要集中于脾胃湿热证和肝郁脾虚证，其他证型的模型研究尚有待于研发；（8）在单纯中医证型动物模型基础上结合中枢、外周为靶点的刺激因素制成的联合模型已有报道，具体某一中医证型与何种因素相结合制备的IBS动物模型更稳定、更加与人类IBS贴近，目前，尚未见文献报道；（9）IBS病因和发病机制尚未阐明，目前，普遍认为影响因素很多，通过动物造模后确定造模成功的组织学、生化指标集中于几种，可以探索从已有较成功的IBS动物模型上发现新的有意义的组织学和生化指标，寻找IBS动物模型新的造模突破口和研究IBS的新方向。

综上所述，随着关于IBS生理、病理等相关研究的深入，各学科之间不断发展，IBS动物模型研究也在逐渐推进，近年来也取得了很多新的成果，但IBS动物模型的研究还有很大的进步空间，希望更多、更科学完善的动物模型被研制出来，为IBS的研究提供更加牢靠可信的基础研究平台。

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A

1009-5519（2016）17-2658-04

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2016-05-27）