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四种小鼠功能性便秘模型制备的比较研究*

2019-05-08阳艾玲闫怡欣何昊高亚贺葵石慧刘珉甬

中国医学工程 2019年3期
关键词:饮水量灌胃造模

阳艾玲,闫怡欣,何昊,高亚,贺葵,石慧,刘珉甬

(1.西南医科大学附属医院 医学实验中心,四川 泸州 646000;2.西南医科大学 护理学院,四川 泸州 646000;3.西南医科大学 护理器械研发实验室,四川 泸州 646000)

便秘发生率受人群生活方式、寿命延长、精神状况等因素影响逐年上升,达2.0%~28.0%,若未及时治疗可能诱发心脑血管、大肠癌等疾病,导致患者抑郁焦虑,严重影响人们的生活质量[1-3]。功能性便秘指排除继发因素导致的便秘,占便秘的43.6%[4]。国内外对便秘的研究主要以手术切除的人体标本为主,缺乏前瞻性的研究资料。已有文献报道的手术治疗便秘的效果、并发症、复发率等存在争议[5]。研发功能性食品治疗便秘是大势所趋,评价受试物的疗效需找到安全有效的动物模型。因此,本研究通过比较四种小鼠便秘模型,找到简单高效的造模方法,为研发治疗便秘药物提供模型基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 SPF级(无特定病原体动物)昆明小鼠(Kunming mice,KM小鼠)50只[西南医大动物中心提供SCXK(川)2013-17],18.00~22.00 g,雌雄各半,随机分为5组,每组10只。本研究已通过西南医科大学动物实验伦理审查,遵照动物福利进行实验。

1.1.2 实验药物 炭粉液[6](首粒黑便指示剂):加水400.00 ml将阿拉伯树胶(博研生物)100.00 g配成0.25%透明溶液,将活性炭粉(明洋化工)50.00 g加至上述溶液中煮沸3次,冷却后加水定容至500.00 ml,于4℃冰箱保存,临用前摇匀,并加入等量蒸馏水,制得炭粉液待用。

复方地芬诺酯(康普药业H32022716)混悬液[7]:2片复方地芬诺酯片(2.50 mg/片)研磨成粉,加入2.50 ml水均匀混合。

洛哌丁胺(杨森制药H10910085)溶剂[8-9]:1粒洛哌丁胺加入1.00 ml水中均匀混合。

冰水[7]:生理盐水(美大康18030542)制成0℃~4℃的冰水。

硫糖铝(白敬宇制药150602)溶剂[10]:取1片硫糖铝(0.25 g/片)研磨成粉,加入50.00 ml水均匀混合。

1.2 实验方法

复方地芬诺酯组:复方地芬诺酯混悬液10.00 mg/kg灌胃1次;洛哌丁胺组:洛哌丁胺混悬液9.38 mg/kg灌胃,2次/d,首次给药加倍,连续10天;冰水组:0℃冰水灌胃0.80 ml/(只·d),连续7天;硫糖铝组:硫糖铝混悬液灌胃25.00 mg/ (kg·d),连续3天,第3天剂量减半;空白组 :生理盐水0.10 ml/(只·d)灌胃,连续10天。

各组小鼠在给药前一天和最后一次灌胃30分钟后分别给予炭粉液(给药量为0.1 ml/10 g)测定粪便参数。

1.3 观察指标

1.3.1 一般观察 小鼠活动度、毛色、精神状况、体质量、饮水量、进食量。

1.3.2 粪便参数 用炭粉指示液记录首粒排黑便时间,收集4 h后粪便数量,用电子天平称其质量(湿重)。每次收集的粪便称重之后烘干,称其干重。含水量=(湿重-干重)/湿重×100%。

1.3.3 病理学 造模结束,随机抽样30只小鼠处死,剪取距远端结肠8~10 mm组织做病理切片,观察远端结肠黏膜层厚度及细胞形态变化。

1.4 统计学方法

采用SPSS 11.0统计软件处理数据,计量资料以均数±标准差(±s)表示,分别采用配对设计t检验、单因素方差分析统计数据,以α=0.05为检验水准,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

5个实验组造模前后自身对照体重、进食量、饮水量均增加,差异有统计学意义P<0.05(复方地芬诺酯组:F体重=1.15、F进食量=61.50、F饮水量=38.36;洛哌丁胺组:F体重=54.30、F进食量=32.18、F饮水量=38.36;冰水组:F体重=77.44、F进食量=47.77、F饮水量=191.61;硫 糖铝组:F体重=10.25、F进食量=33.62、F饮水量=63.20;空白组:F体重=274.90、F进食量=32.93、F饮水量=23.66)。造模后四个模型组与空白组比较,仅洛哌丁胺组差异有统计学意义(F=19.09,P<0.01)。见表1。

2.2 粪便参数

①造模前后首粒排黑便时间:4个模型组与空白组比较,仅复方地芬诺酯组差异有统计学意义(F=52.71,P<0.001)。②造模前后4 h排便数量:4个模型组与空白组比较,复方地芬诺酯组差异有统计学意义(F=81.59,P<0.001);洛哌丁胺组差异有统计学意义(F=50.65,P<0.001)。③造模前后粪便含水量:4个模型组中仅复方地芬诺酯组差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.3 病理学观察

2.3.1 黏膜层厚度 5组中仅复方地芬诺酯组粘膜层变薄程度、肠腔扩张情况最为明显。见图1。

2.3.2 细胞形态变化 5组中仅复方地芬诺酯组杯状细胞萎缩最明显且形态细长。见图2。

表1 各组小鼠一般情况比较 (±s,n=10)

表1 各组小鼠一般情况比较 (±s,n=10)

注:1)与造模前比较,P<0.05;2)与空白组比较,P<0.01。

组别 造模前造模后体重/g 进食量/g 饮水量/ml 体重/g 进食量/g 饮水量/ml复方地芬诺酯组 20.90±0.77 3.50±0.11 1.60±0.52 20.55±0.691) 4.11±0.221) 3.20±0.631)洛哌丁胺组 18.30±1.25 3.44±0.17 1.60±0.52 21.65±0.711)2) 4.09±0.321) 3.20±0.631)冰水组 17.89±0.78 3.44±0.17 1.70±0.21 20.94±0.771) 4.33±0.371) 3.00±0.211)硫糖铝组 18.75±1.80 3.53±0.20 1.80±0.42 20.85±1.031) 4.35±0.401) 3.50±0.531)空白组 17.25±0.35 3.48±0.18 1.70±0.67 20.45±0.501) 4.01±0.231) 2.80±0.251)

表2 各组小鼠排便指标比较 (±s,n=10)

表2 各组小鼠排便指标比较 (±s,n=10)

注:1)与造模前比较,P<0.05;2)与空白组比较,P<0.001。

组别 造模前造模后首粒黑便时间/min 粪便含水量/% 4 h粪便数量/粒 首粒黑便时间/min 粪便含水量/% 4 h粪便数量/粒复方地芬诺酯组 51.30±20.33 18.00±6.00 35.50±1.69 146.30±31.631)2) 11.00±9.001) 15.30±2.121)2)洛哌丁胺组 41.40±14.46 20.00±5.00 42.30±3.89 44.30±6.16 17.00±12.00 15.50±7.811)2)冰水组 38.89±9.45 20.00±6.00 45.33±9.76 57.00±12.451) 23.00±10.00 36.33±8.411)硫糖铝组 41.80±9.92 17.00±3.00 39.10±5.90 63.80±16.741) 15.00±10.00 42.90±3.001)空白组 61.40±19.27 14.00±3.00 43.30±5.95 60.00±20.31 15.00±1.00 43.30±9.57

图1 小鼠远端结肠粘膜层厚度

图2 小鼠远端结肠细胞形态

3 讨论

便秘因肠道蠕动力下降,肌张力低下,排便无力,粪便滞留而形成。小鼠是制备便秘模型的常用动物,本实验通过制备4种便秘模型,选择出最有效便捷的造模方法,用于治疗便秘药物的实验研究。

洛哌丁胺组造模后4 h粪便颗粒减少,杯状细胞体积变小,连续10天的多次灌胃对小鼠咽喉部损伤较大,易致呛咳窒息,不良反应多[11],不能成功模拟功能性便秘。

冰水组造模使小鼠首粒排便时间延长、4 h排便数量减少。连续7天操作使小鼠烦躁不安且抗拒灌胃,刺激胃肠功能,易致小鼠痉挛死亡,维持性不佳。

硫糖铝组悬浊液配制时溶液量较大,造模后首粒排便时间稍延长,粘膜层部分变薄,杯状细胞萎缩、干瘪不明显,造模效果不如复方地芬诺酯组。

复方地芬诺酯组一次灌胃成模,操作简单有效,能有效避免复方地芬诺酯的成瘾性。与其它3个造模组相比,该组首粒黑便时间显著延长,粪便含水量、4 h粪便数量显著减少,黏膜层变薄使肠腔明显扩张,肠推动力下降,杯状细胞萎缩最明显且形态细长,达到预期便秘效果,成功造模。

本实验通过对比小鼠体重、进食量、饮水量、首粒黑便时间、粪便含水量、4 h粪便总量、结肠粘膜层厚度和细胞形态变化等指标对造模效果进行评价,以复方地芬诺酯建立便秘模型效果最佳,此方法也是目前便秘研究中使用较多的方法[12],可选用该模型做治疗便秘的有效性研究,为相关便秘产品开发奠定基础。

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