吳星宇
近30年來,為探討一個可以用來模擬本病的模型,人們先后采用藥物學方法、免疫學方法和患者來源物質(zhì)等多種方法建立了多種潰瘍性結(jié)腸炎動物模型,從不同的角度探討潰瘍性結(jié)腸炎病因、發(fā)病機制、病理改變及生物學行為等,但大多數(shù)模型為采用一定的方法,誘發(fā)產(chǎn)生與人潰瘍性結(jié)腸炎不同程度上相似的病理改變,但因腸道具有較強的修復能力,這些變化往往難以維持。
潰瘍性結(jié)腸炎病因和發(fā)病機制仍未闡明,這與缺少理想的動物模型有關。
一、材料與方法
(一)試驗材料
1、儀器(器械)。移液棒、注射器、灌腸儀器、手術(shù)器械、20mL帶塞刻度試管、20ul采血管、棉球、蓋玻片、白細胞計數(shù)器、顯微鏡等。
2、藥物試劑。試驗藥品:2,4-二硝基氯苯(DNCB)丙酮、乙醚苦味酸、0.85%生理鹽水等。
3、動物。健康大鼠,用混合配方飼料喂養(yǎng),自由進食飲水,每日更換飲水,飲料,保持大鼠生活環(huán)境通風及清潔衛(wèi)生。觀察進食、飲水、活動、大小便情況,隨機分為兩組,模型組10只,對照組10只。
(二)試驗方法
1、UC模型的建立。將20只大鼠隨機分為對照組(10只)和DNCB實驗組(10只);大鼠腹部剪毛(不損傷皮膚)約2.0cm×1.5cm,以2%DNCB涂腹液涂腹,1次/天,50μl/次,連續(xù)14天,第15天開始分別以0.2%DNCB灌腸,1次/天,每次2μl/g,連續(xù)4天,對照組灌以相應體積的60%乙醇;方法是將直徑2mm的硅膠管插入大鼠結(jié)腸,插管尖端距肛門約8cm。
2、動物觀察及評價。(1)大鼠的一般狀況。包括活動狀態(tài)、毛發(fā)變化、精神狀態(tài)、灌腸后體重下降的百分比、大便變化及便血。后三者綜合進行疾病活動指數(shù)評分(2)大鼠結(jié)腸大體形態(tài)損傷評分。在20天后處死大鼠,取出近肛門段結(jié)腸約8cm,沿縱軸剪開結(jié)腸,進行結(jié)腸大體損傷評分(3)將結(jié)腸標本進行HE染色,根據(jù)韓英等標準進行組織損傷評分
(三)統(tǒng)計學方法
數(shù)據(jù)均用均數(shù)±標準差(±S)表示 ,采用 t 檢驗和方差分析(ANVOA)進行顯著性檢驗,P〈0.05為有統(tǒng)計學意義。
二、結(jié)果
(一)大體觀察
造模完成后1~2周,模型組大鼠出現(xiàn)粘液膿血便或糞便稀溏、食量下降等潰瘍性結(jié)腸炎活動期常見的消化道癥狀、且逐漸加重.4周左右癥狀更為嚴重,可見膿血便、消瘦、體重減輕、毛發(fā)無光澤、飲食明顯減少、畏寒、懶動等;而對照組大鼠大小便正常、體重增加、毛發(fā)有光澤、飲食、活動精神正常。
(二)DAI評分
表1 DAI評分(±s )
注:與正常組相比*P<0.05。
模型組的評分明顯高于對照組,差異有顯著性(P<0.01)(見表3)
(三)結(jié)腸大體形態(tài)損傷評分
模型組大鼠結(jié)腸炎癥病變主要靠近肛門段結(jié)腸,病變粘膜充血、水腫、糜爛和潰瘍形成,部分腸壁增厚,部分大鼠的結(jié)腸與周圍組織粘連,模型組評分明顯高于對照組,差異具有極顯著性(P<0.01)。見表2
表 2 兩組大鼠結(jié)腸大體形態(tài)損傷評分(±s )
注:與正常組相比*P<0.05。
(四)病理變化
對照組:大鼠結(jié)腸粘膜完好,無炎細胞浸潤及潰瘍,粘膜上皮完整、連續(xù)、腺體排列規(guī)則、結(jié)構(gòu)清楚、分泌功能活躍、粘膜下固有層內(nèi)血管纖維內(nèi)質(zhì)對照,肌層無異常。
模型組:大鼠結(jié)腸粘膜糜爛、潰瘍,大部分粘膜缺損,有的形成深大潰瘍,粘膜腺體破壞,粘膜及粘膜下大量炎細胞浸潤,淋巴細胞散在分布,處于增殖狀態(tài)(漿多、核大、染色質(zhì)稀疏),粘膜層變薄,粘膜下固有層局部充血、水腫、纖維增生。
對照組的結(jié)腸有潰瘍癥狀的為0例,模型組的結(jié)腸有潰瘍癥狀的為4例,兩組進行比較,由t檢驗可以得出P<0.05;表明大鼠在灌注DNCB灌腸液前后,在其結(jié)腸出現(xiàn)潰瘍的幾率上差異顯著,灌注DNCB灌腸液可使大鼠的結(jié)腸出現(xiàn)潰瘍癥狀的幾率顯著升高。
對照組的結(jié)腸有炎癥癥狀的為1例,模型組的結(jié)腸有炎癥癥狀的為7例,兩組進行比較,由t檢驗可以得出P<0.05;表明大鼠在注射DNCB灌腸液前后,在其結(jié)腸出現(xiàn)炎癥癥狀的幾率上差異顯著,灌注DNCB灌腸液可使大鼠的結(jié)腸出現(xiàn)炎癥癥狀的幾率顯著升高。
對照組的結(jié)腸有中性粒細胞的為1例,模型組的結(jié)腸有中性粒細胞的為6例,兩組進行比較,由t檢驗可以得出P<0.05;表明大鼠在灌注DNCB灌腸液前后,在其結(jié)腸出現(xiàn)中性粒細胞的幾率上有差異。
對照組的結(jié)腸有糜爛現(xiàn)象的為1例,模型組的結(jié)腸有糜爛現(xiàn)象的為3例,兩組進行比較,由t檢驗可以得出P<0.05;表明大鼠在注射DNCB灌腸液前后,在其結(jié)腸出現(xiàn)糜爛現(xiàn)象的幾率上差異顯著,灌注DNCB灌腸液可使大鼠的結(jié)腸出現(xiàn)糜爛現(xiàn)象的幾率顯著升高。
三、結(jié)果分析
(一)結(jié)腸變化
腸道2,4 -二硝基氯苯灌注部位出現(xiàn)粘膜和粘膜下層水腫、組織壞死, 淋巴細胞聚集,隱窩膿腫、粘膜表面潰瘍,固有層漿細胞、淋巴細胞、多形核細胞浸潤,嚴重時大鼠因巨結(jié)腸而死亡,尚未發(fā)現(xiàn)腸穿孔。2~5周后逐漸出現(xiàn)愈合期改變,潰瘍可愈合,但腺泡排列紊亂,基底部固有層有漿細胞、淋巴細胞、嗜酸性粒細胞浸潤,固有層及粘膜下層纖維組織增生。
(二)造模結(jié)果
1、大體表現(xiàn)。造模完成后1~2周,大鼠出現(xiàn)黏液膿血便或糞便稀溏、食量下降等人潰瘍性結(jié)腸炎活動期常見的消化道癥狀,以及精神萎靡、活動減少、毛發(fā)色澤暗淡等全身改變。組造模后2周黏液膿血便減少,攝食恢復,4 ~6周大便及攝食正常。
2、病理學變化
(1)肉眼觀察 造模完成后觀察的10只模型大鼠中,8只的結(jié)腸粘膜呈不同程度的充血、水腫,表面被覆粘液,血液和壞死組織,并有明顯的潰瘍形成。潰瘍的形狀、大小和深度不一,少數(shù)為細小點狀,多數(shù)成小塊狀或大片不規(guī)則狀;其中4只大鼠結(jié)腸的潰瘍僅累及粘膜,3只達粘膜下層,1只深達肌層,其余2只大鼠的結(jié)腸粘膜未見明顯的糜爛或潰瘍,但都有不同程度的充血和水腫。
(2)鏡下觀察 在8只有明顯潰瘍形成的大鼠結(jié)腸,鏡下可見潰瘍周圍的粘膜和粘膜下層組織充血、水腫,粘膜下層增后,并有大量和中等量的中性粒細胞和嗜酸性粒細胞、以及少量至中等量的大單核細胞和淋巴細胞浸潤,部分大單核細胞的胞漿內(nèi)可見含鐵血黃素。潰瘍底多為富有血管的肉芽組織,其中有3只大鼠有不同程度的纖維組織增生。肌層內(nèi)亦有少量至中等量的中性粒細胞和嗜酸性粒細胞浸潤,偶見大單核細胞和淋巴細胞浸潤。漿膜也有少量炎性細胞浸潤。在其余2只未見明顯潰瘍的大鼠結(jié)腸,亦可見粘膜及粘膜下層組織充血、水腫,并有以淋巴細胞和嗜酸性粒細胞為主的炎性細胞浸潤。肌層內(nèi)可見少量散在的淋巴細胞和嗜酸性粒細胞浸潤。
(三)分析
該期結(jié)腸的病理形態(tài)學檢查顯示,模型大鼠結(jié)腸有明顯的潰瘍形成和炎癥細胞浸潤等病理改變,造模完成后的12天為潰瘍期。并由此說明2,4-二硝基氯苯法確能成功制造大鼠潰瘍性結(jié)腸炎模型。
四、總結(jié)
本工作初步表明,應用2,4-二硝基氯苯(DNCB)方法造模,其機理是2,4-二硝基氯苯(DNCB)作為半抗原與組織蛋白結(jié)合,能誘導T細胞依賴性細胞介導的免疫反應[34]。造模后也可出現(xiàn)粘液膿血便等人潰瘍性結(jié)腸炎常見的癥狀,并且病理學觀察也可見到類似人潰瘍性結(jié)腸炎特點的粘膜潰瘍、隱窩膿腫形成、炎癥細胞浸潤等特征性改變,特別是其免疫學改變與人類似,是一種免疫反應的模型。
參考文獻:
[1]江學良,王志奎,秦成勇.中國潰瘍性結(jié)腸炎的研究現(xiàn)狀與對策[J],世界華人消化雜志,2000;8:610-613。
[2]朱惠芳. 慢性非特異性潰瘍性結(jié)腸炎的中醫(yī)研究近況[J],中國肛腸病雜志,1997;17:37-38。
[3]江學良, 權(quán)啟鎮(zhèn), 劉濤等. 潰瘍性結(jié)腸炎研究的新進展. 世界華人消化雜志, 2000;8:216-2。
[4]王玉良,謝杰,李顯華等.固本益腸片治療實驗性大鼠脾虛型潰瘍性結(jié)腸炎的研究[J],中國中西醫(yī)結(jié)合雜志,1995;15:98。
[5]馬貴同,詹劍烈.中醫(yī)中藥治療潰瘍性結(jié)腸炎臨床及實驗研究[J],中醫(yī)雜志,1985;(7):33-35。