【www.zhangdahai.com--班子述职报告】
【摘要】动物模型是人类认识疾病和研究疾病的重要手段。急性胰腺炎是腹部外科较常见的重症疾病,但治疗上仍处于探讨阶段。大鼠作为研究急性胰腺炎模型来说有准确、方便、经济等原因,已经广泛于急性胰腺炎发病机理和治疗的基础研究。本文对大鼠急性胰腺炎模型的各种制作方法进行总结分析,探讨实验研究中合理选择和利用。
【关键词】急性胰腺炎
doi:10.3969/j.issn.1006-1959.2010.05.333 文章编号:1006-1959(2010)-05-1328-02
动物急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)现已成为普通外科常见的急腹症,具有发病急,病情重,死亡率高的特点,至今仍是普通外科的一大难题。其中急性重症胰腺炎(severe acute panceratitis,SAP)由于常并发多器官功能衰竭和严重感染,死亡率进一步增高可高达30%[1]而对其机制尚无明确的结论,缺乏特效的方法阻止胰腺组织坏死的发生和发展,临床治疗也很棘手。所以,建立一种符合临床急性胰腺炎动物模型以便探讨发病机理,治疗显得尤为重要。大鼠作为动物模型有能比较准确地重现疾病、方便饲养和扑捉、容易存活、价格经济的特点现已被广泛应用。本文对大鼠急性胰腺炎模型的各种制作方法以及进展作一综述,以便实验研究中合理选择和采用。
1.AP动物模型常见的方法
1.1 胰胆管注射法:1980年Aho等首次采用切开大鼠十二指肠前壁,再经十二指肠乳头插入塑料管,向胰胆管内逆行注射牛璜胆酸钠。从而制得了急性胰腺炎模型。但易导致肠出血和狭窄,使实验失败。该方法几年来不断地改进和完善,至1992年Schmidt采用的逆行胰胆管内注射甘氨脱氧胆酸(gly-codeoxychotic acid,GDOC)的方法。目前比较规范的制模方法:沿正中线切开腹壁,找到十二指肠,然后用细导管经由十二指肠降部的肠壁处,通过壶腹部乳头逆行穿刺进入胰胆管,向胰胆管内推进5mm,见胆汁和胰液流出后,随即用细丝线在壶腹部乳头开口处结扎防止注射液回流;同时于胆总管上段用小动脉夹钳夹闭,防止注射液上行流入肝内。通过调节GDOC剂量以及推注时间诱导出大鼠不同程度的AP。本模型在病因、致病机制及病理等方面与临床上的AP相似,可以模仿胰管梗阻和胆汁返流所致的AP。该方法有较好的重复性和可比性,缺点是操作费时以及药物的注射速度难以掌握,许永春等改用微量泵逆行胰胆管内注射药物,较好地控制了药物的注射速度,提高了模型的成功率[2]。
1.2 结扎法:结扎法是比较一种比较常见的方法。1980年Chetty预先在大鼠十二指肠内放置塑料管,用丝线将十二指肠结扎于塑料管两端,形成十二指肠闭襻,胃内容物通过塑料管下流。实验发现胰腺24h后出现水肿、出血、胰周脂肪坏死。该模型与人体胆汁返流AP相类似。其机制是十二指肠腔内压力增高,使胆汁返流入胰管,胆汁破坏了胰管上皮的黏膜屏障,返流入胰管的胆汁卵磷脂被胰液分解为可破坏细胞膜和导管的溶血卵磷脂,胰内蛋白酶被激活,导致胰腺组织的自我消化,造成胰腺水肿、出血和坏死。此法操作简便,损伤小,模型稳定可靠,可作为研究AP的发病机制理想动物模型。
1.3 胰腺被膜下注射法:1994年薛建国等[3]设计了在胰腺被膜下均匀注射5%牛磺胆酸钠制备大鼠AP动物模型的方法。2002年王单松等[4]改良了该实验,制模方法:经腹正中线入腹,提起脾和胰尾,用1号针头平面朝上沿胰被膜下均匀注射3%牛磺胆酸钠(sodium taurocholate),依次向胰管开口方向推进,缓慢注入牛磺胆酸钠1.0ml,使整个胰腺均匀隆起,30min即可检测血清淀粉酶明显升高,胰腺出现明显水肿和腹水。机制是胰腺被膜下注射牛磺胆酸钠后,早期牛磺胆酸钠直接化学刺激引起被膜下胰腺组织损伤,后期胆盐激活胰酶产生自身消化,使胰酶进一步损害。此方法简单,易于操作,省时省力,可快速大批地建立AP动物模型,可用于研究AP病因学、发病机制及评价药物治疗效果。同时,它克服了雨蛙素和结扎胆胰法诱导产生的胰腺炎变程度较轻,逆行胆胰管注射法病程发展快,死亡率高的不利因素,是大鼠急性胰腺炎比较理想的模型。
1.4 雨蛙素注射法:雨蛙素是胆囊收缩素(cholecystokinin,CCK)的肽类似物,能刺激胰腺的个分泌,使胰蛋白水解酶大量分泌,引起胰腺腺泡自溶。Njederau采用了多次皮下注射,发现间质炎症和胰腺细胞坏死在6h时就很明显,12h后达到高峰,因而推测雨蛙素诱导的AP的严重程度是剂量依存的。优点是:不需手术创伤小,操作简单,产生AP迅速,给药方式多。缺点是:病情较轻,不亦做SAP模型。
1.5 腹腔内注射大剂量L-精氨酸法:MuzummaL等采用静脉注射过量L-精氨酸,注射24h后引起胰腺细胞出血和坏死比较显著,电镜下见明显的酶原脱颗粒,内质网扩张。L-精氨酸由一氧化氮合酶催化生成NO,是机体内NO的唯一来源,该模型诱导AP的机制推测是过量的精氨酸使使腺细胞内的氨基酸失衡,减少了蛋白酶的合成,导致酶原被过度激活。该法优点:简单廉价,损伤小,重复性好。但该模型死亡率高,胰腺病理改变不一。
1.6 无胆碱乙硫氨酸(CDE)喂饲法[5]:无胆碱乙硫氨酸(chiline-deficient ethionine,CDE)可诱发AP。饲料配方包括蔗糖55.8%,猪油20%,大豆蛋白10%,3%乙硫氨酸,添加各种维生素和无机盐。模型动物可出现腹水、缺氧、低血容量、酸中毒等症状。机制推测是因乙硫氨酸干扰了细胞内的甲硫氨酸的代谢,从而干扰了细胞膜磷脂的合成,通过饮食中缺乏胆碱使这中作用得到加强,导致胰腺细胞外放作用受阻,雌激素在其中也起着重要的作用,所以一般均选择雌鼠制作这种模型。该模型的临床变化、生化过程及胰腺大体组织学特征与人体AP相似。该模型适用于AP病因及病理生理的研究。
2.观测指标
急性胰腺炎是胰酶自身消化胰腺引起的化学炎症。本病病因多系胆道疾病引起。此外,醺酒、高脂血症与高钙血症、感染等亦可诱发。急性胰腺炎动物模型制作后是否符合人类疾病模拟性表现,其观察以下几个指标:
2.1 胰腺组织大体观察。胰腺是否有胰腺炎的改变,是否有脂肪坏死、出血坏死、腹水、胸水等变化。
2.2 组织光镜观察。胰腺炎的炎症改变,是否随时间延长病变加重,出现间质水肿、灶性坏死、炎性细胞浸润、腺泡坏死等表现。
2.3 血清淀粉酶和脂肪酶的测定。是否血清淀粉酶和脂肪酶均明显升高。
3.AP模型的选择
由于对急性胰腺炎发病机制尚无明确的结论,所以迄今为止尚未有一种AP模型与人类AP发病过程完全一致,并可以全面解释AP的发病机制。每一种模型均只能在一定程度上反映AP某一病理生理学方面的改变情况。而理想的急性胰腺炎模型是:发病机制与人相似;重复性好;非侵入性;简便价廉;疾病进程、并发症、死亡率与人类急性胰腺炎相似且有相同的治疗反应[12]。通过复习文献,大多数文献采用了牛磺胆酸钠逆行胰胆管注射法和胰腺被膜下注射法,这是因为牛磺胆酸钠作为细胞毒性物质,其诱导胰腺损伤是有浓度依赖性的,便于控制胰腺损伤程度及累及器官数目不等的多器官损害的模型。
4.结论
综上所述,各种模型都有其特点,有些综合AP病因的研究,有些模型适用于发病机制的研究,有的适用于研究细胞因子和凋亡,研究者可根据需要来选择不同的模型。通过动物模型研究,可使我们更加了解胰腺炎的发病机制,为临床提供更好的治疗方法。因此随着对急性胰腺炎发病机制的不断深入研究,实验动物学等学科的不断发展,可以预见,会有重复性好,稳定性高,可以弥补不同模型方法的缺点,使其病理形态、生化改变及时间进程方面都与人类的急性胰腺炎相似的大鼠模型出现。
参考文献
[1] Wemer J,Schneider L,Uhl W,et al.Acute.pancreatitis;gicaltherapy[J].Schweiz Rundsch Med.Pmx,2005,94(20):825-830.
[2] 徐永春,李兆申,屠振兴,等.改良逆行胰胆管注射法制备轻重不同两种大鼠急性胰腺炎模型[J].第二军医大学学报,2004,25(11):1251-1252.
[3] 薛建国,王宇,许元第.建立大鼠急性出血坏死性胰腺炎模型方法的改进[J].中华实验外科杂志,1994,11(5):313.
[4] 王单松,勒大勇,吴肇汉,等.急性出血坏死型胰腺炎大鼠模型.上海实验动物科学,2002,22:23-26.
[5] Niederan.Experimental animal models of acute pancreatitis.Eur Surg Res,1992,24(supp11):40.
